Amplificador operacional transconductancia basado en inversor auto-polarizado y escalable en voltaje de suministro con transistores compuestos mejorados
Autores: Rodovalho, Luis Henrique; Ramos Rodrigues, Cesar; Aiello, Orazio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Amplificador operacional transconductancia basado en inversor auto-polarizado y escalable en voltaje de suministro con transistores compuestos mejorados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Inversor
Amplificadores operacionales de transconductancia
Transistores compuestos
Ganancia de voltaje
Eficiencia energética
Producto ganancia ancho de banda
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este documento trata sobre un amplificador operacional de transconductancia (OTA) basado en un inversor de una sola etapa y de un solo extremo con transistores compuestos mejorados para suministros de ultra bajo voltaje, manteniendo un área pequeña, alta eficiencia energética y baja distorsión de la señal de salida. El transistor compuesto mejorado es una combinación del transistor compuesto convencional y de la polarización del cuerpo hacia adelante para aumentar aún más la ganancia de voltaje. El impacto de la técnica propuesta en el rendimiento se demuestra a través de simulaciones posteriores a la disposición que hacen referencia al proceso tecnológico de TSMC de 180 nm. El OTA propuesto logra una ganancia de voltaje diferencial de 54 dB, un producto de ancho de banda de ganancia de 210 Hz para una carga capacitiva de 10 pF, con un consumo de energía de 273 pW con una fuente de alimentación de 0.3 V, y ocupa un área de 1026 m. Para una fuente de alimentación de 0.6 V, el OTA propuesto mejora su ganancia de voltaje a 73 dB y logra un producto de ancho de banda de ganancia de 15 kHz con un consumo de energía de 41 nW.
Descripción
Este documento trata sobre un amplificador operacional de transconductancia (OTA) basado en un inversor de una sola etapa y de un solo extremo con transistores compuestos mejorados para suministros de ultra bajo voltaje, manteniendo un área pequeña, alta eficiencia energética y baja distorsión de la señal de salida. El transistor compuesto mejorado es una combinación del transistor compuesto convencional y de la polarización del cuerpo hacia adelante para aumentar aún más la ganancia de voltaje. El impacto de la técnica propuesta en el rendimiento se demuestra a través de simulaciones posteriores a la disposición que hacen referencia al proceso tecnológico de TSMC de 180 nm. El OTA propuesto logra una ganancia de voltaje diferencial de 54 dB, un producto de ancho de banda de ganancia de 210 Hz para una carga capacitiva de 10 pF, con un consumo de energía de 273 pW con una fuente de alimentación de 0.3 V, y ocupa un área de 1026 m. Para una fuente de alimentación de 0.6 V, el OTA propuesto mejora su ganancia de voltaje a 73 dB y logra un producto de ancho de banda de ganancia de 15 kHz con un consumo de energía de 41 nW.