Análise e projeto de amplificador de transcondutância para aplicação em um conversor sigma-delta incremental
Resumo
Este trabalho visa a pesquisa, especificação, projeto, implementação e testes de um Amplificador de Transcondutância (OTA) totalmente diferencial a ser usado em um protótipo de conversor tipo Sigma-Delta Incremental (IADC) com características para atingir boas resoluções com baixo consumo de energia. Mais especificamente, o desenvolvimento de um sistema/circuito IADC com foco em medidas de sensores, como temperatura e sinais biomédicos. As etapas envolvem a pesquisa de requisitos (especificações necessárias) para o OTA operar no IADC, projeto a nível de transistores no software Virtuoso, da empresa Cadence Design Systems, utilizando uma tecnologia de 90nm, realização de testes dinâmicos e estáticos e a incorporação do OTA na implementação da parte analógica do IADC apresentando resultados de modulação. Após a verificação das especificações e implementação da tecnologia são realizadas as simulações caracteristicas que incluem: testes de transiente ou no domínio do tempo (análise TRAN), testes no domínio da frequência (análise AC), testes de estabilidade, testes para verificar o offset, a faixa de entrada em modo comum (CMIR), faixa de saída, sua resposta em frequência e estabilidade, ganho de tensão DC e margem de fase, o tempo de acomodação (settling time) e a taxa de variação da tensão no tempo (slew rate), a razão de rejeição de modo comum (CMRR), a razão de rejeição da fonte de alimentação (PSRR) e, por fim, as simulações em corners. Após a etapa de testes, foi verificado que o amplificador atende as especificações iniciais propostas.
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