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Microelectronic Circuits - Sedra/Smith (resumo sobre AMPOPs) 0

Fig. 1 (a) Diagrama de Amplitude e (b) diagrama de fase de um filtro passa-baixo (um polo em s=ωo).


Fig. 2 (a) Diagrama de Amplitude e (b) diagrama de fase de um filtro passa-alto (um zero em s=0e um polo em s=ωo).


Fig. 3 Característica de transferência de um AMPOP ideal: zona linear e zonas de saturação.


Fig. 4 (a) Característica de transferência de um AMPOP real, (b) o comportamento é aproximadamente linear em torno da componente DC (valor médio) da tensão de saída. Geralmente Vo é dimensionado de modo a valer (L++L-)/2 .


Equações do AMPOP ideal

0 ≈≈ −+ II ⇐ zona linear ou saturação

) ( −+ −⋅= VVAVO

⇐ zona linear

VddVO ≈ ⇐ −+ > VV

VssVO ≈

⇐ −+ < VV

⇐ saturação

Aproximações

−+ ≈ VV , válida na zona linear

Definições

A ∴ Ganho estático do AMPOP

ddV ∴ Alimentação positiva do AMPOP

ssV ∴ Alimentação negativa do AMPOP


Fig. 5 (a) Modelo ideal do AMPOP. (b) Montagem inversora.


Fig. 6 (a) Montagem seguidora. (b) Montagem não-inversora.


Fig. 7 (a) Montagem integradora. (b) Montagem diferenciadora.


Fig. 8 (a) Montagem somadora. (b) Montagem subtractora.


Fig. 9 Aplicação do teorema da sobreposição à montagem subtractora.


Fig. 10 (a) O comparador Schmitt-trigger (circuito bi-estável). (b) Característica vo(vi) do comparador Schmitt-trigger assumindo que o seu estado inicial é saturado positivamente, (c) ou assumindo que está inicialmente saturado negativamente (d) a junção das duas características representa o seu comportamento onde é visivel a zona de histerese.


Fig. 11 Rejeição de ruído do sinal de entrada, que com um comparador simples, provocaria comutações indesejáveis na passagem por VR .


Fig. 12 Limitação de ganho e largura de banda típica de um AMPOP real.


Fig. 13 Uma forma de observar a limitação da derivada de vo - Slew-rate, é usando uma (a) montagem seguidora e aplicar uma transição quase vertical (escalão) na entrada em vi (b). Verifica-se que a subida (ou descida) do potencial em vo tem uma inclinação máxima que a limita. (d) Este declive máximo é geralmente denominado Slew-rate (SR).


Fig. 14 Efeito da Slew-rate na saída do AMPOP quando a entrada é uma sinusoide de muito alta frequência.


Fig. 15 O par diferencial em tecnologia bipolar.


Fig. 16 O par diferencial em tecnologia MOS.


Fig. 17 Cargas activas em tecnologia bipolar e CMOS.


Fig. 18 O par diferencial PMOS com carga activa.


Fig. 19 Um AMPOP de dois andares em tecnologia CMOS.


Fig. 20 Diagrama de Bode do ganho de um AMPOP. Estabilidade, margem de fase e de margem de ganho.


Fig. 21 Compensação para um ganho de realimentação β = 10-2. A’ corresponde à introdução de um polo em fD. A” corresponde àmovimentação do polo de baixa frequência do gráfico inicial para f’D.


Fig. 22 Analise de estabilidade usando o diagrama de Bode do ganho do AMPOP.


Fig. 23 Um AMPOP de três andares (741). Q11, Q12, e R5 geram a corrente de referência IREF, Q10, Q9, e Q8 copiam-na para o par diferencial de entrada, que é composto por Q1 to Q7. O segundo andar é uma montagem de emissor comum assegurada por Q16 e Q17 com Q13 comocarga activa. O andar de saída formado por Q14 e Q20 é de classe AB e tem Q18 e Q19 como dispositivos de polarização e um seguidor de emissor implementado por Q23. Os transistors Q15, Q21, Q24, e Q22 são circuitos de proteção e estão desligados em modo normal.


Fig. 24 Circuito de polarização DC de um AMPOP CMOS.


Fig. 25 Corrente de colector dos transistores do andar de saída em: (a) classe A, (b) classe B, (c) classe AB, e (d) classe C.

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