طراحی تقویت کننده ی عملیاتی با هدایت انتقالی ثابت تمام محدوده، مقاوم با تغییرات پروسه و دما

مدارهای مجتمع روز به روز به سوی کوچکتر شدن پیش می¬روند و با کوچک شدن ابعاد، ناگزیر از منبع ولتاژ با مقادیر پایین¬تر استفاده می¬شود. استفاده از منبع ولتاژ بامقادیر پایین¬تر، به معنی داشتن بیشینه محدوده ولتاژ پایین¬تر برای نوسان در ورودی و خروجی می¬باشد. از طرفی قسمتی از این محدوده ولتاژ صرف بایاس مدارها می¬شود،که در ولتاژهای پایین، درصد بالایی از کل محدوده ولتاژ قابل دسترس را شامل می¬شود. از این رو طراحی مدارهایی که به ازای تمام محدوده ولتاژ موجود کارایی مناسبی داشته¬باشند، اجتناب ناپذیر می¬باشد. یکی از مهم ترین و پرکاربرد ترین بلوک¬ها در الکترونیک آنالوگ تقویت کننده عملیاتی است که طراحی آن به صورتی که به ازای تمام محدوده ولتاژ وجه مشترک ورودی، بهره¬ی یکسانی داشته¬باشد اهمیت بالایی دارد. در این پایان نامه سعی شده تا با معرفی روشی کارآمد بتوان تغییرات هدایت انتقالی و در نتیجه¬ی آن تغییرات بیشتر پارامترهای اصلی تقویت کننده عملیاتی را با تغییر ولتاژ وجه مشترک ورودی تا حد چشمگیری کاهش داد. ضمن آنکه این تغییرات هدایت انتقالی نه تنها وابسته به ناحیه¬ی کاری زوج ورودی نیست، بلکه نسبت به تغییرات دما و پروسه هم مقاوم است. به این منظور، مدار ثابت نگهدارنده¬ی هدایت انتقالی با استفاده از تنها یک زوج nmos ورودی طراحی شده¬است. در این مدار از ایده¬ای مبتنی بر سوییچ نمودار هدایت انتقالی در ولتاژهای پایین بر روی نمودار با شیفت دهنده¬ی سطح dc استفاده شده¬است. نتایج شبیه سازی انجام شده در تکنولوژیµm 0.18 نشان داد که تغییرات بهره¬ی انتقالی به 0.81% ± می¬رسد و با ورود زوج تفاضلی ورودی به ناحیه¬ی زیر آستانه نیز، این تغییرات از0.71%± بیشتر نمی¬شود.