AMPLIFICADOR OPERACIONAL DE TRANSCONDUTÂNCIA TOTALMENTE DIFERENCIAL DE ALTA LINEARIDADE, BASEADO NA TOPOLOGIA DE UM FOLDED FLIPPED VOLTAGE FOLLOWER.

Lukas Carvalho Leitão; CARLOS FERNANDO TEODOSIO SOARES

Título do Trabalho

Autores

Lukas Carvalho Leitão
CARLOS FERNANDO TEODOSIO SOARES

Modalidade

Resumo apresentação oral curta

Área temática

Centro de Tecnologia (CT)/Engenharia Elétrica

Data de Publicação

22/03/2021

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/jgmictac/314102-amplificador-operacional-de-transcondutancia-totalmente-diferencial-de-alta-linearidade-baseado-na-topologia-de-

ISBN

978-65-5941-128-3

Palavras-Chave

filtro Gm-C, OTA, CMOS, Transcondutor

Resumo

Os filtros digitais vêm sendo preferidos no desenvolvimento de sistemas eletrônicos devido a diversas vantagens como precisão, robustez, flexibilidade e a maior facilidade de realizar operações com sinais. Porém, os filtros analógicos têm como vantagens uma maior velocidade de processamento e um menor consumo de potência que os seus equivalentes digitais. Considerando as vantagens dos filtros analógicos, o foco deste projeto é o desenvolvimento de filtros analógicos do tipo Gm-C, constituídos exclusivamente por Amplificadores Operacionais de Transcondutância (OTA) e capacitores, utilizando tecnologia CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Em um OTA ideal, a relação entre a corrente de saída e a diferença de tensão entre os terminais de entrada deve ser linear, o que não ocorre com OTAs reais implementados por transistores MOS, pois os mesmos não possuem uma relação tensão-corrente linear. Por isso, é necessário desenvolver topologias de OTAs implementados com transistores MOS que apresentem uma boa linearidade, que é o principal objetivo deste trabalho. Nesta pesquisa, objetiva-se introduzir uma nova topologia de circuito de um OTA, cuja principal vantagem é a elevada linearidade para uma ampla faixa de excursão do sinal de tensão diferencial aplicado em sua entrada [1]. Além disso, o OTA desenvolvido neste trabalho também deve permitir um ajuste de transcondutância, realizado através do controle da corrente de polarização do circuito, para compensar erros aleatórios introduzidos pelas variações nos parâmetros do processo de fabricação CMOS. Com o objetivo de validar a topologia de OTA proposta neste trabalho, o amplificador foi aplicado a um filtro passa-baixas do tipo Gm-C de 3a ordem, baseado na aproximação de Chebyshev, e com frequência de corte de 300 kHz. O filtro em questão foi testado em um simulador do tipo SPICE, considerando um processo de fabricação CMOS de 0,35 µm. De acordo com os resultados obtidos, o sinal de saída do OTA proposto apresentou uma Distorção Harmônica Total (THD) igual a 0,95%, o que é uma excelente linearidade, para uma faixa de excursão da tensão diferencial de entrada de mais ou menos 1 V. Além disso, observou-se que a transcondutância do OTA e sua resposta em frequência pouco variam com o descasamento dos componentes integrados. Finalmente, o THD do sinal de saída do filtro também foi muito baixo, sendo de 1,19% para um sinal de entrada com amplitude de 1 V. Referências bibliográficas: [1]RAZAVI, B. Design of analog CMOS integrated circuits. McGraw-Hill, 2001.

Título do Evento: XLII Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural (JICTAC 2020 - Edição Especial) - Evento UFRJ
Título dos Anais do Evento: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

LEITÃO, Lukas Carvalho; SOARES , CARLOS FERNANDO TEODOSIO SOARES . AMPLIFICADOR OPERACIONAL DE TRANSCONDUTÂNCIA TOTALMENTE DIFERENCIAL DE ALTA LINEARIDADE, BASEADO NA TOPOLOGIA DE UM FOLDED FLIPPED VOLTAGE FOLLOWER... In: Anais da Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural. Anais...Rio de Janeiro(RJ) UFRJ, 2021. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/jgmictac/314102-AMPLIFICADOR-OPERACIONAL-DE-TRANSCONDUTANCIA-TOTALMENTE-DIFERENCIAL-DE-ALTA-LINEARIDADE-BASEADO-NA-TOPOLOGIA-DE-. Acesso em: 01/05/2025