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Diseño de compensaciones en implementaciones de retroalimentación en modo común para amplificadores operacionales de transconductancia de tres etapas altamente lineales

Autores: Riad, Joseph; Soto-Aguilar, Sergio; Estrada-López, Johan J.; Moreira-Tamayo, Oscar; Sánchez-Sinencio, Edgar

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Diseño de compensaciones en implementaciones de retroalimentación en modo común para amplificadores operacionales de transconductancia de tres etapas altamente lineales


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Amplificadores diferenciales
Circuitos de realimentación en modo común
Etapas de ganancia
Topologías de CMFB
Evaluación de rendimiento
Aplicación de OTA

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los amplificadores completamente diferenciales requieren el uso de circuitos de realimentación de modo común (CMFB) para ajustar correctamente el punto de operación del amplificador. Debido a las tendencias de escalado en la tecnología CMOS, los amplificadores modernos cada vez dependen más de la cascada de más de dos etapas para lograr suficiente ganancia. Con múltiples etapas de ganancia, son posibles diferentes topologías para implementar CMFB, ya sea utilizando un solo lazo CMFB o varios. Sin embargo, el impacto en el rendimiento de cada enfoque de CMFB rara vez ha sido estudiado en la literatura. El objetivo de este trabajo es guiar la elección de la topología de implementación de CMFB evaluando el rendimiento en términos de estabilidad, linealidad, ruido y rechazo de modo común. Presentamos un análisis teórico detallado, comparando el rendimiento relativo de dos configuraciones de CMFB para topologías de OTA de 3 etapas de manera agnóstica a la implementación. Nuestro análisis es luego corroborado a través de un estudio de caso con resultados completos de simulación comparando las dos topologías a nivel de transistor y confirmando la intuición teórica. Se utiliza un filtro activo-RC como ejemplo de una aplicación de OTA de alta linealidad, destacando una mejora de 6 dB en la implementación de múltiples lazos con respecto al caso de un solo lazo.

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