cap1
Capitolul 1: Circuite de Polarizare
1.1 Introducere
Circuitele de polarizare sunt esențiale în structura circuitelor analogice.
Asigură curenți și tensiuni constante, indiferent de variațiile de temperatură și sursa de alimentare.
Importanța surselor de curent și a referințelor de tensiune în circuitele integrate.
Sursele de curent sunt utilizate frecvent ca sarcini active pentru a reduce aria pe cip.
O analiză detaliată a principalelor familii de surse de curent: tranzistoare MOS și bipolare.
Calculul curentului, tensiunii minime de ieșire și rezistenței dinamice se bazează pe ecuațiile tranzistoarelor cu efect de câmp (TEC) și bipolare.
A doua parte analizează schemele de referință de tensiune, cu accent pe referințele de bandă interzisă.
1.2 Caracteristicile Tranzistoarelor
Prezentarea ecuațiilor de bază și modele pentru tranzistoarele TEC și bipolare.
Tranzistoarele MOS sunt preferate pentru funcții analogice și digitale în circuitele integrate moderne.
Structura tipică a tranzistorului MOS:
Electrozi: Sursă (S), Drenă (D), Poartă (G), și Substrat (B).
Canalul n este indus între cele două insule de sursă și drenă prin tensiunea aplicată pe poartă.
Tensiunea de prag a tranzistorului MOS este determinată de suma potențialului Fermi și factorul de substrat.
Comportamentul tranzistorului MOS în funcție de tensiunea de comandă V GS, curentul și regimurile de funcționare: cvasiliniară și activă.
1.3 Surse de Curent și Sarcini Active
Sursele de curent constant sunt utilizate pentru polarizarea tranzistoarelor active independent de temperatura și variațiile de alimentare.
Parametrii surselor de curent:
Curent nominal, rezistență de ieșire, tensiunea minimă.
Exemple de surse simple de curent realizate cu tranzistoare MOS, TEC-J și bipolare.
Oglinzile de curent:
Configurarea de bază a oglinzilor de curent pentru generarea curentului de ieșire prin celălalt tranzistor din circuit.
Efectul Early și variația curentului de referință în oglinzile de curent.
Configurația cascod pentru creșterea rezistenței de ieșire.
1.4 Referințe de Tensiune
Definiția și parametrii referințelor de tensiune folosind diode Zener și tranzistoare bipolare.
Stabilitatea tensiunii la variațiile de temperatură și alimentare.
Problema zgomotului în referințele de tensiune:
Exemple de scheme cu diode Zener și tranzistoare pentru a asigura stabilitatea.
Impactul curenților de bază și necesitatea de a controla curentul prin scheme simple de referință.
Exemple de circuite referință de bandă interzisă cu compensarea derivatei termice.
Concluzie
Circuitele de polarizare sunt fundamentale pentru funcționarea eficientă a tranzistoarelor în circuitele integrate, oferind stabilitate și eficiență energică.