( )dsLmv rRgA //−=
∞=iR
dsLo rRR //=
GS
dsLGSm
I
Ov v
rRvgvvA )//(−
==
vO
RL
vi
4.1.1. Etajul sursa comuna
4.1.2. Etajul drena comuna
1Rg1RgA
sm
smv ≅
+=
∞=iR
sm
o Rg1R //=
sGSmGS
sGSm
I
Ov Rvgv
RvgvvA
+==
RS vO
vi
4.1.3. Etajul grila comuna
LmV RgA =
mi g
1R =
( )ImdsLo Rg1r//RR +=
GSLGSm
IO
V vRvg
vvA
−−
==
v O
R L
i I =I I +i i
i O
v i (R ) I
4.1.4. Etajul sarcina distribuita (MOS)
sm
Lmv Rg1
RgA+
−=
∞=iR
( )SmdsLo Rg1r//RR +=
sGSmGS
LGSm
I
Ov Rvgv
RvgvvA
+−
==
RS
vO
RL
vi
vo
vi
CE
RL
VCC
CL
CB
RB2
RB1 RC
RE
4.1.5. Etajul emitor comun
( )
oCLo
2B1Bi
LCmV
r//R//RRR//R//rRR//RgA
=
=
−=
π
4.1.6. Etajul colector comun
vo
vi
RL
VCC
CL
CB
RB2
RB1
RE
( )( )( )( )
( )( )[ ]mLEo
LE2B1Bi
LELE
V
g/1//R//RRR//R1r//R//RR
R//R1rR//R1A
=
++=
+++
=
β
ββ
π
π
4.1.7. Etajul baza comuna
Lmio
V RgvvA ==
mi g
1R =
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
++=
I
IoLo Rr
R1r//RRπ
β
1iiAI
Oi ≅=
v O
R L
i I =I I +i i
i O
v I (R ) I
RE
Q
vO
RL
vi
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
++=
++=
++−=
EE
oLo
Ei
EL
V
RrR1r//RR
R)1(rRR)1(r
RA
π
π
π
β
β
ββ
iB
BC
CO
iO
V vi
ii
iv
vvA ==
4.1.8. Etajul sarcina distribuita (bipolar)
i’
i
vI
vO
R
Q2
Q1
i
Rgr1R
vi
ii
iv
vvA 1m
1I
O
I
OV −=−===
πβ
''
Avantajul amplificatorului cascod: raspuns in frecventa superior etajului emitor comun.
Amplificatorul diferential • reprezinta un bloc fundamental in proiectarea circuitelor integrate analogice • caracteristicile tranzistoarelor trebuie sa fie identice • aceeasi temperatura de functionare a tranzistoarelor • rezistentele de sarcina de valoare egala Tensiunea de iesire poate fi: • diferentiala (simetrica):
• asimetrica:
2O1OO vsauvv =
vO = vO1 - vO2
Analiza de semnal mare
( )2D1D2D
T1D
T2GS1GS2I1I iiK2
Ki2V
Ki2Vvvvv −=⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+=−=−
O2D1D Iii =+
02KvI
41iIi
22I
01DO21D =⎟
⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−+−⇒
2O
4I
2
O
2IOO
1DI4vK
IKv
2I
2Ii −+= 2
O
4I
2
O
2IOO
2DI4
vKIKv
2I
2I
i −−=
Deci:
Tensiunea de iesire este (pentru iesire diferentiala):
( )1D2D1O iiRv −=
2I
2O
I12O
4I
2
O
2I
1OO vKKI42vR
I4
vKIKv
RIv −−=−−=
2I1II vvv −=
pentru rezulta . KI2v O
I = 0iIi 2DO1D == ,
Dezvoltarea in serie Taylor a expresiei tensiunii de iesire este:
...)(/
/
/
/// +++−= 5
I23O
125
3I21
O
123
I121
O21
IO vI128
RKv
I8
RKvRIKvv
...)( +++= 5I5
3I3I1IO vavavavv
O11dd KIRaA −==
Amplificarea de mod diferential:
( )I2D1D vii ,Caracteristicile
Analiza de semnal mic Tensiuni de mod diferential: vid, vod Tensiuni de mod comun: vic, voc
2o1ood
2i1iidvvvvvv−=
−=
2vvv
2vvv
2o1ooc
2i1iic
+=
+=
- tensiunea diferentiala de intrare
- tensiunea diferentiala de iesire - tensiunea de mod comun de intrare - tensiunea de mod comun de iesire
2vvv;
2vvv
2vvv;
2vvv
odoc2o
idic2i
odoc1o
idic1i
−=−=
+=+=⇒
Amplificarile in tensiune Tensiunile de iesire (diferentiala si de mod comun) vor avea expresiile:
0vid
ocdc
0vic
odcd
0vic
occc
0vid
oddd
ic
id
id
ic
vvA
vvA
vvA
vvA
=
=
=
=
=
=
=
= - amplificare de mod diferential - amplificare de mod comun
- amplificare mod comun - mod diferential
- amplificare mod diferential - mod comun
iccciddcoc
iccdidddodvAvAvvAvAv
+=
+=
Pentru un amplificator diferential perfect simetric, Adc = 0 si Acd = 0, deci: Raportul de rejectie a modului comun (CMRR = Common-Mode Rejection Ratio) este: Adm si Acm sunt diferite pentru iesire diferentiala (vo = vod), respectiv simpla (vo = vo1 sau vo2).
ic
o
id
o
cm
dm
vvvv
AACMRR ==
Rezulta:
iccd
cciddd
dc2o
iccd
cciddd
dc1o
v2AAv
2AAv
v2AAv
2AAv
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −+⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −=
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ ++⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ +=
iccciddd
2o
iccciddd
1o
vAv2Av
vAv2Av
+−=
+=
Determinarea amplificarilor de semnal mic: metoda semicircuitului Mod diferential ( vid ≠ 0, vic = 0 ⇒ vi1 = vid , vi2 = - vid ) S-a introdus o rezistenta de sarcina suplimentara (RL ).
-vod vod
RL
-vid
RD
vid
-VDD
Q2 Q1
RO
VDD
RD
vod vid RD//RL/2
(a) (b)
ID-Δid ID+Δid
2ID
Q1
Amplificarea in tensiune de mod diferential: - iesire simetrica: - iesire asimetrica: Rezistenta diferentiala de intrare:
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛−==
2R//Rg
vvA L
D1midod
dd
ddid
od Av2v2A ==
2A
v2vA dd
id
od ==
∞=idR
Mod comun ( vic ≠ 0, vid = 0 ⇒ vi1 = vic , vi2 = vic )
voc voc
RL
vic
RD
vic
-VDD
Q2 Q1
RO
VDD
RD
voc voc
RL
vic
RD
vic
-VDD
Q2 Q1
2RO
VDD
RD
voc
2RO
vic RD
2RO
(a) (b)
(c)
Q1
Amplificarea in tensiune de mod comun: Rezistenta de intrare de mod comun: Deci: Pentru cresterea CMRR, trebuie marita valoarea rezistentei RO, prin inlocuirea Sursei de curent de polarizare printr-o sursa de curent de tip cascod.
OD
O1mD1m
icoc
cc R2R
R2g1Rg
vvA −≅
+−==
∞=icR
LD
OL1mRR2RRg2CMRR
+=
( )KI12VVvvvvV O
TT3GS1GSsat3DS1GSminIC ++=−+=+=
T1O
DD1GSsat1DS1O
DDmaxIC V
2RIVvv
2RIVV +−=+−−=
Domeniul maxim al tensiunii de intrare de mod comun
vO
M2 M1
R3
R2
IO vI
VDD
R1 R1
R2
VIC IO M3 ⇔
Cresterea domeniului maxim al tensiunii de intrare de mod diferential asociat unei functionari liniare este posibila prin introducerea unor rezistente in sursele tranzistoarelor.
vO
IO
VDD
M2 M1
RO
R2 R2
R1 R1
vI1 vI2
2m
1mdd Rg1
RgA+
−=)( O2m
1mcc R2Rg1
RgA++
−=
( )2RI
KI12V
2RIVvv
2RIvvV 2OO
T2O
T3GS1GS2O
sat3DS1GSminIC +++=+−+=++=
T1O
DD1GSsat1DS1O
DDmaxIC V2RIVvv
2RIVV +−=+−−=
( )IO vv Caracteristicile pentru curenti de polarizare multipli
SIMULARI pentru amplificatorul diferential CMOS Analiza de mod diferential si semnal mare
SIM 4.1: VO (V2)
SIMULARI pentru amplificatorul diferential CMOS Analiza de mod diferential si semnal mare
SIM 4.2: iD1, iD2 (V2)
SIMULARI pentru amplificatorul diferential CMOS Analiza de mod diferential si semnal mare
SIM 4.3: VO (V2), I2 - parametru
SIMULARI pentru amplificatorul diferential CMOS Analiza de mod diferential si semnal mare
SIM 4.4: iD1, iD2 (V2), I2 - parametru
SIMULARI pentru amplificatorul diferential CMOS Analiza de mod comun si semnal mare
SIM 4.5: VC1 (V2)
Tensiunea de offset de intrare
( ) ( ) ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−+−=−=
2
2D
1
1D2T1T2GS1GSIO LWK
i2LWK
i2VVvvV/'/'
)(
[ ] [ ]2LWLWK2ii2
2LWLWK2ii2VV DDDD
TIO /)/()/(')/(
/)/()/(')/(
ΔΔ
ΔΔ
Δ+−
−−+
+=
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡−−−+++=
)/()/(
)/()/(
)/(' LW2LW
i2i1
LW2LW
i2i1
LWKi2VV
D
D
D
DDTIO
ΔΔΔΔΔ
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+
−+=
)/()/(
LWLW
ii
2VVVV
D
DTGSTIO
ΔΔΔ
Similar amplificatorului diferential bipolar, rezulta:
Daca cele doua tranzistoare nu sunt identice, este necesara aplicarea unei tensiuni de intrare nenule (numita tensiune de offset de intrare) in vederea anularii tensiunii de iesire.
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+
−+=
)/()/(
LWLW
RR
2VVVV TGS
TIOΔΔ
Δ
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ +⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛−=⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛ −⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛+
2RR
2i
i2RR
2i
i DD
DD
ΔΔΔΔ
RR
ii
D
D ΔΔ=
Dar:
echivalent cu:
Rezulta:
4.3.2. Amplificatorul diferential CMOS elementar cu sarcina activa
Rl
vO
vI/2
VDD
M4 M3
M2 M1
-VDD
RO IO
-vI/2
gmvI
-gmvI/2
gmvI/2 gmvI/2
( )l4ds2dsmdd RrrgA ////=
( )O
dsm4ds2dsmRdd I
K21
2rgrrgA
l λ===∞→ //
Q1 vI2 vI1
REE
-VEE
VCC
vO2 vO1
RC2 RC1
Q2 Q1 vI2 vI1
RO
-VEE
VCC
vO2 vO1
RC2 RC1
Q2
IO
(a) (b)
iC1 iC2 iC1 iC2
4.4.1. Amplificatorul diferential bipolar elementar cu sarcina pasiva
Analiza de semnal mare
α2C1C
O
2E1EOiiI
iiI+
=
+=
Dar: Expresiile curentilor de colector:
1I2I1BE2BE
Vv
S1Cvvvv
eIi th
1BE
−=−
=
⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎝
⎛+=
⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜
⎝
⎛+=
−
th
1BE2BE
th
1BE
th
2BE
th
1BE
Vvv
Vv
SO
Vv
Vv
SO
e1eII
eeII
α
α
th1I2I
Vvv
O1C
e1
Ii−
+
=α
th2I1I
Vvv
O2C
e1
Ii−
+
=α
Expresiile iC1 si iC2 se pot dezvolta in serii Taylor:
...)(+−+=
+=
− 48x
4x
21
e11
Ixi 3
xO
1C
...)(−+−=
+=
48x
4x
21
e11
Ixi 3
xO
2C
Deci, tangenta la caracteristica iC1(x)/IO are urmatoarea ecuatie:
4x
21y +=
Remarci: • pentru vI1 = vI2 (sau x = 0), iC1 = iC2 = IO/2 • pentru o functionare aproximativ liniara, amplitudinea maxima a tensiunii de intrare trebuie sa fie mai mica decat 2Vth (x =2), deci aproximativ 50mV
mV50V2vv2x0y th2I1I −=−=−⇒−=⇒=
Daca:
1Vvvxth
2I1I
=
−=
α
Caracteristicile statice (iC1, iC2)/IO = f [(vI1-vI2)/Vth] ale amplificatorului diferential bipolar
1 α = 1
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
x = (vI1-vI2)/Vth
(iC1, iC2)/IO
iC2
iC1
1/2
Tensiunea de iesire simetrica are expresia: ( ) CO
3
C1C2C2O1OO RI24x
2xRiivvv ⎟
⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−+−=−=−= ...
Caracteristica statica vO1-vO2 = f [(vI1-vI2)/Vth] a amplificatorului diferential bipolar
IORC
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
x = (vI1-vI2)/Vth
vO1-vO2
-IORC
Cresterea domeniului maxim al tensiunii de intrare (pentru o functionare liniara) – prin introducerea unor rezistente serie in emitor
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
(vI1-vI2)/Vth
vO1-vO2
Determinarea amplificarilor: metoda semicircuitului Mod diferential ( vid ≠ 0, vic = 0 ⇒ vi1 = vid/2 , vi2 = - vid/2 ) S-a introdus rezistenta de sarcina suplimentara ( Rl ).
-vod/2 vod/2
Rl
-vid/2
RC
vid/2 Q2 Q1
REE
RC
vod/2 vid/2 RC//Rl/2
(a) (b)
IC-Δic IC+Δic
Analiza de semnal mic
Amplificarea de mod diferential: - iesire diferentiala (simetrica): - iesire simpla (asimetrica) Rezistenta de intrare de mod diferential:
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛−===2R//Rg
vv
2/v2/vA l
Cmid
od
id
od
( )( ) ⎟
⎠
⎞⎜⎝
⎛−===−−−−
=2R//RgA
vv
2/v2/v2/v2/vA l
Cmid
od
idid
ododdd
πr2Rid =
Amplificarea semicircuitului:
( ) ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛−===−−
=2R//Rg
21
2A
vv21
2/v2/v2/vA l
Cmid
od
idid
oddd
Mod comun ( vic ≠ 0, vid = 0 ⇒ vi1 = vic , vi2 = - vic )
voc voc
Rl
vic
RC
vic
-VEE
Q2 Q1
REE
VCC
RC
voc voc
Rl
vic
RC
vic
-VEE
Q2 Q1
2REE
VCC
RC
voc
2REE
vic iic=ib
RC
ic
2REE
(a) (b)
(c)
Amplificarea de mod comun: Rezistenta de intrare de mod comun: Raportul de rejectie a modului comun (CMRR) - caracterizeaza capacitatea amplificatorului diferential de a amplifica semnalele de mod diferential si de a rejecta semnalele de mod comun. - pentru iesire diferentiala (vod = 0 pentru vic, deci Acm = Acd = 0), deci:
- pentru iesire simpla (vo = vo1 sau vo2)
EE
C
EE0
C0
ic
occc R2
RR21r
RvvA −≅
++−==
)(ββ
π
EE0ic
icic R21r
ivR )( ++== βπ
∞=−
===0Rg
AA
AACMRR Cm
cd
dd
cm
dm
EEmEEC
Cm
cc
dd
cm
dm RgR2/R2/Rg
A2/A
AACMRR =
−−
===
Pentru cresterea CMRR, este necesara inlocuirea rezistentei REE cu o sursa de curent. RO reprezinta rezistenta de iesire a sursei de curent.
O
Ccc R2
RA −=
RC
-VEE
Q2 Q1
Q3
VCC
RC
RO
RC
-VEE
Q2 Q1
Q3
VCC
RC
VIC
IO
Determinarea domeniului maxim al tensiunii de intrare de mod comun
1BEsat1CEO
CCCmaxIC VV
2IRVV +−−=
1BEsat3CEEEminIC VVVV ++−=
SIMULARI pentru amplificatorul diferential bipolar Analiza de mod diferential si semnal mare
SIM 4.6: VO (V2)
SIMULARI pentru amplificatorul diferential bipolar Analiza de mod diferential si semnal mare
SIM 4.7: iC1, iC2 (V2)
SIMULARI pentru amplificatorul diferential bipolar Analiza de mod diferential si semnal mare
SIM 4.8: VO (V2), I2 - parametru
SIMULARI pentru amplificatorul diferential bipolar Analiza de mod diferential si semnal mare
SIM 4.9: iC1, iC2 (V2), I2 - parametru
SIMULARI pentru amplificatorul diferential bipolar Analiza de mod comun si semnal mare
SIM 4.10: VC1 (V2)
SIMULARI pentru amplificatorul diferential bipolar Analiza de mod comun si semnal mare
SIM 4.11: VC1 (V2), VA5 - parametru
Tensiunea de offset (decalaj) de intrare Daca cele doua tranzistoare nu sunt identice, este necesara aplicarea unei tensiuni de intrare nenule (numita tensiune de offset de intrare) in vederea anularii tensiunii de iesire.
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=−=
1S
2S
2C
1Cth2BE1BEIO I
IiiVvvv ln
2C2C1C1C RiRi =Deoarece: rezulta: Se definesc parametrii ce descriu asimetriile astfel:
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
1S
2S
1C
2CthIO I
IRRVv ln
2xxx 21 +=
21 xxx −=Δ
2xxx1
Δ+=
2xxx2
Δ−=
Rezulta: Pentru: se poate utiliza aproximarea: Deci:
deoarece: Exemplu:
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
−
−
+
−=
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
+
−
+
−=
S
SS
S
C
CC
C
thS
S
SS
CC
CC
thIO
I2I1
I2I1
R2R1
R2R1
V
2II2II
2RR2RR
VvΔ
Δ
Δ
Δ
Δ
Δ
Δ
Δ
lnln
SSCC
SSCCI2/IxsauR2/Rx
IIsiRRΔΔ
ΔΔ
==
<<<<
( )( ) x21x1x1x1x1
−≅−−≅+−
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+−≅⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−=
SS
CC
thSS
CC
thIO II
RRV
II1
RR1lnVv ΔΔΔΔ
mV5,1v05,0II;01,0
RR
IOSS
CC =⇒==
ΔΔ
( ) 1xpentru,xx1ln <<≅+
4.4.2. Amplificatorul diferential bipolar elementar cu sarcina activa
( ) ( )4o2olI1m4o2olI
2mI
1mO rrRvgrrR2vg
2vgv //////// =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛ +=
( ) 4 o 2 o l 1 m dd r r R g A // // =
( )th
A
1C
A
th
1C2o1m4o2o1mRdd V2
VIV
V2I
2rgrrgA
l====∞→ //
-vI/2 vI/2
-VEE
VCC
Q4 Q3
Q2 Q1
IO RO
vo Rl
4.5. Amplificatorul diferential bipolar cascod
Q4
Q2 Q1 vi2 vi1 Re Re
R3
R1
-VEE
VCC
RL RL
Q3
R2
vo1 vo2
Semicircuitul de mod diferential
Mod diferential
E
Ldd R1r
RA)( ++
−=ββ
π
vod vid
Re RL
Q3
Q1
Mod comun
Semicircuitul de mod comun
))(( 3E
Lcc R2R1r
RA+++
−=β
β
π
voc vic
Re+2R3
RL
Q3
Q1
2(R1//R2)
4.6. Amplificator diferential polarizat cu o sursa dubla de curent
R4 R3
R2 R1
-VDD
VDD
Q4
vO
VZ
R6
R5
Q3
Q2 Q1 vI2 vI1
T1
vO
vI
(R5/2) // RO3
R1
T1
vO
vI
RO3
R1
( ) ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛++
−=
3O5
1
1dd
R2R1r
RA//β
β
π( ) 3O
1
3O1
1cc R
RR1r
RA −≅++
−=ββ
π
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
+++=
Z633
33o3O rRRr
R1rR//π
β
Mod diferential Mod comun
Semicircuitul de mod diferential Semicircuitul de mod comun
VCC
-VCC
Q8
vi2
Q7
vi1
Q6
R5
Q5
R6 Q4
R4
Q3
R3
Q2
R2
Q1
R1 vo2 vo1
4.7. Structura cu 2 amplificatoare diferentiale
Mod diferential Mod comun
Q1
vO
vI
R1//rπ4
Q1
vO
vI
2rO6
R1//[rπ4+(β+1)2ro8]
Q4
vO
vI
R3
Q4
vO
vI
2rO8
R3
Semicircuitul de mod diferential (I) Semicircuitul de mod comun (I)
Semicircuitul de mod diferential (II) Semicircuitul de mod comun (II)
( )411m1dd r//RgA π−=
34m2dd RgA −=
( )[ ]( ) 6o1
8o411cc r21r
r21r//RA++++
−=ββ
βπ
π
( ) 8o1
32cc r21r
RA++
−=β
βπ
Amplificarea de mod diferential (I) Amplificarea de mod comun (I)
Amplificarea de mod diferential (II) Amplificarea de mod comun (II)
vO
R4
VDD
R2 R1
R3
M2 M1
vI
V2 V1
4.8. Amplificator diferential CMOS cu caracteristica de transfer liniarizata
( )2T1GS1D Vv2Ki −= ( )2T2GS2D Vv
2Ki −=
( ) ( )( )T1GS2GS1GS2GS1
1D2D1O V2vvvv2KR
iiRv −+−=−=
21GS2GS1I VvvVv −=−= ⇒I2GS1GS v2vv =−
V2vv 2GS1GS =+⇒
⇒
( ) IT1O vVVKR2v −−=
( )T1I
Odd VVKR2
vv
A −−==
VVV 21 ==
Implementare posibila
vO
R4
R3
R2 R1
VC vI
VDD
I2 = IO I1 = IO
M4 M3
M2 M1
KI2
VVVVV OT4GS3GS21 +==== O1dd KI2R2A −=⇒
4.9.1. Amplificator diferential CMOS de tip cascoda intoarsa (1) (folded cascod)
IO v2 v1 vO
VDD
M5 M9
M6 M10
M7 M11
M8 M12
M2 M1
M3
M4
VC1
VC2
VC4
VC3
IO
IO 2IIIII
IIII
O2D9D12D11D
10D8D7D6D
=−===
====
Curentii in PSF:
2I
2III O3D
2D1D ===
Curentul de iesire:
( ) ( ) ( )[ ]1ds5ds6m6ds8ds7m7ds211m21O1mOOO r//rgr//rgrvvgvvRgRiv −=−==
( )[ ]1ds5ds6ds6m28ds7m1m
21
o r//rrg//rggvv
vA =−
=Amplificarea:
( ) ( ) ( )211m2D1D1D5D2D9D6D10D6D7DO vvgiiiiiiiiiii −=−=−−−=−=−=
O9D5D4D3D IIIII ====
(fixati de ) 3C1C V,V
4.9.2. Amplificator diferential CMOS de tip cascoda intoarsa (2) (folded cascod)
Curentii in PSF:
VC2 fixeaza IC4 = IC5 = IO/2
M9 M8
M11
M3
M2 M1
M15 4K
M14 K
M16 M17
VC2
VC1
v2 v1
VDD
vO
M5 M4
M7 M6
M10
R
IO
M12
M13
RIVV O15GS14GS +=
RIK4I2V
KI2V O
OT
OT ++=+
2OKR21I =
2I
I...III O9D4D2D1D =====
17D10DO3D I...III ====
( )2T2C2O
4D VV2K
KR41
2I
I −===
4.9.2. Amplificator diferential MOS de tip cascoda intoarsa (2) (folded cascod) - continuare
Amplificarea:
M9 M8
M11
M3
M2 M1
M15 M14
M16 M17
VC2
VC1
v2 v1
VDD
vO
M5 M4
M7 M6
M10
R
IO
M12
M13
vO’
( )[ ]{ }2ds11ds9m9ds5ds7m7ds1mO1m r//rgr//rgrg'RgA ==
( ) ( ) ( )211m2D1D1D10D2D11D8D9D7D9DO vvgiiiiiiiiii'i −=−=−−−=−=−=
Curentul de iesire pentru calculul vO’:
( )21O1mOOO vv'Rg'R'i'v −==
4.9.3. Amplificator diferential MOS de tip cascoda intoarsa (3) (folded cascod)
Amplificarea:
VC
v2 v1
VDD
vO
M11
M10 M9 M8
M7 M6
M5 M4
M3
M2 M1
M13 M14
M15 M12
vO’
( )[ ]{ } 9ds1m5ds2ds7m7ds9ds1mO1m1dd rgr//rg1r//rg'RgA ≅+==
( )11ds10ds11m2dd r//rgA −=
2dd1dd AAA =
Curentul de iesire pentru calculul vO’: ( ) ( ) ( )21O1m2D1D1D4D2D5D9D7DO vv'Rgiiiiiiii'i −=−=−−−=−=