Prof. Dr. H. Hakan Kuntman İLERİ ANALOG TÜMDEVRE TASARIMI

Prof. Dr. H. Hakan Kuntman
øLERø ANALOG TÜMDEVRE TASARIMI
2002-2003 Bahar yarıyılı
Yılsonu Ödevi
Yapılan hesapları, elde edilen sonuçları, bunların yorumunu kapsamlı biçimde
içeren bir rapor hazırlanacaktır. Hazırlanan rapor 28 Mayıs 2003 Çarúamba
akúamına kadar teslim edilecektir.
0.5µm CMOS teknolojisi kullanılarak tümüyle dengeli geniú bandlı bir akım
kuvvetlendirici tasarlanacaktır. Devre blok olarak ùekil-’de gösterilmiútir.
ùekil-
Akım kuvvetlendiricinin tanım ba÷ıntıları
ªVIN + º ª 0
«V » « 0
« IN − » = «
« I O+ » « K
«
» «
¬ I O − ¼ ¬− K
0
0
−K
K
0 0º ª I IN + º
0 0»» «« I IN − »»
0 0» «VO + »
»
»«
0 0¼ ¬VO − ¼
úeklindedir. Bu ba÷ıntılarda K açık çevrim akım kazancıdır; VIN+, VIN- IIN+, IINbüyüklükleri giriú uçlarının, VO+, VO- IO+, IO- büyüklükleri de çıkıú uçlarının gerilim ve
akımlarını göstermektedir. Akım kuvvetlendiricinin sa÷laması gereken özellikler
aúa÷ıdaki tabloda belirtilmiútir.
Özellikler:
Açık Çevrim Akım Kazancı (dB)
Band Geniúli÷i (MHz)
Giriú direnci (k. Ohm)
Çıkıú direnci (M.Ohm)
Besleme Gerilimleri
> 35
>200
<5
>0
±2.5V
Verilen özellikleri sa÷layan akım kuvvetlendiricisini 0.5µm CMOS teknolojisi
gerçekleútiriniz. Bunun için :
a- Devredeki tranzistorların boyutlarını ve kutuplama akımlarını belirleyiniz.
SPICE benzetim programı yardımıyla devrenin
b- dc geçiú karakteristi÷ini çıkartınız; IO += f(IIN+-IIN-), IO -= f(IIN+-IIN-),
c- çıkıúlara farklı de÷erlerde yükler ba÷layarak VO+ =f(IIN+-IIN-), VO- = f(IIN+-IIN-)
de÷iúimlerini,
d- ıo+/(ıın+-ıın-), ıo-/(ıın+-ıın-) geçiú fonksiyonlarının frekansa ba÷ımlılı÷ını inceleyiniz.
e-Giriú ve çıkıú uçlarından içeriye do÷ru bakıldı÷ında görülen empedansların
frekansla de÷iúimini
inceleyiniz.
f- Akım kuvvetlendirici devresinin baúarım parametrelerini (dinamik aralı÷ı, band
geniúli÷i, uç emp. vb) ayrıca bir tablo halinde veriniz.
g- Elde etti÷iniz sonuçları yorumlayınız.
Kaynaklar:
[] Bendong Sun and Fei Yuan, A New Low-Voltage Fully-Balanced Wide-Band
Differential CMOS Current Amplifier, Proc. of Midwest Symposium on Circuits and
Systems (MWSCAS-2002), CD-ROM II-57. 45, Tulsa, Oklahoma State University,
August 4-7, 2002.
-------------------------------------------------------Önemli Not: Notların son verilme tarihi otomasyon tarafından saptanmakta, bu
tarihten sonra sistem notların giriúine kapatılmaktadır. Bu nedenle, öngörülen
ödev teslim tarihi olan 28 Mayıs 2003 gününün hiçbir úekilde aúılmaması
gerekmektedir.