M1 +5V M2 VO M3 CL M1 +5V M2 VO M3 CL

1)O circuito abaixo é um amplificador CMOS, a ser implementado em uma tecnologia que possui os
seguintes parâmetros: |Vtp| = Vtn = 0,6V; K’n = 40 µA / V²; K’p = 20 µA / V²; n = p = 0,02 (L= 1,5µm).
O capacitor de carga CL é de 5 pF e IRef é uma fonte de corrente de 20µA. Considere a operação dos
transistores sempre na região de saturação.
a) (1,5) Determine a relação mínima (W/L)2 de M2 para que o circuito tenha uma freqüência
de corte (-3dB) superior a 250kHz. A relação de (W/L)3 de M3 é 2.
b) (1,5) Determine a relação (W/L)1 de M1 para um ganho em baixa freqüência (DC) de -50.
c) (1,0) Determine as tensões máxima e mínima de saída Vo para operação na região de
saturação.
d) (1,0) Determine a mínima e máxima tensão de entrada Vin para operação do circuito na
região de saturação.
+5V
M2
M3
VO
Vin
IRef
M1
CL
2)O circuito abaixo é um amplificador CMOS, a ser implementado em uma tecnologia que possui os
-1
seguintes parâmetros: |Vtp| = Vtn = 0,6V; K’n = 40 µA / V²; K’p = 20 µA / V²; n = p = 0,02V (L=
1,5µm). O capacitor de carga CL é de 2 pF. Considere a operação dos transistores sempre na região
de saturação.
a) (1,0) Determine a corrente mínima de dreno do transistor M2 para que o circuito tenha uma
freqüência de corte (-3dB) superior a 500kHz.
b) (1,5) Sabendo que (W/L)3 = (W/L)2 = 25, determine a relação (W/L)4 M4 para que seja
atendida a condição de operação definida no item a).
c) (1,5) Determine a relação (W/L)1 de M1 para um ganho de tensão em baixa freqüência
(DC) de -20.
d) (0,5) Determine as tensões máxima e mínima de saída Vo para operação na região de
saturação.
e) (0,5) Determine a mínima e máxima tensão de entrada Vin para operação do circuito na
região de saturação.
+3,0V
M4
Vin
M1
VO
M3
M2
CL
3)O circuito abaixo é um amplificador CMOS, implementado em uma tecnologia que possui os
-1
seguintes parâmetros: |Vtp| = Vtn = 0,8V; K’n = 40 µA / V²; K’p = 20 µA / V²; n = p = 0,02V (L=
1,0µm). Considere a operação dos transistores sempre na região de saturação e responda as
questões abaixo.
a) (1,0) Determine a corrente IRef.
b) (1,0) Determine o ganho ganho de tensão Av = Vo / Vin.
c) (1,0) Determine as tensões máxima e mínima de saída Vo para operação na região de
saturação.
d) (1,0) Determine a mínima e máxima tensão de entrada Vin para operação do circuito na
região de saturação.
+3V
M2
M3
(W/L)2 = 25
(W/L)3 = 12,5
VO
M4=M5 (W/L)4, 5 = 100
M1
Vin
M4
(W/L)2 = 200
IRef
M5
4)O circuito abaixo é utilizado para distribuir corrente de polarização em um amplificador CMOS. Este
circuito deve ser implementado em uma tecnologia que possui os seguintes parâmetros: |Vtp| = Vtn =
0,6V; K’n = 100 µA / V²; K’p = 40 µA / V²; n = p = 0,02 (L = 1,5µm).
Sabe-se que o circuito deve operar com IRef = 10µA, I4 = 50µA, I2 = 10µA e I1 = 25µA.
Considere também que o transistor M1 deve operar como fonte de corrente até uma tensão mínima
de 0,2V em seu dreno e, M4 até uma tensão máxima de 2,8V em seu dreno. Considere a operação
dos transistores sempre na região de saturação.
e) (1,5) Determine a dimensão de M6 e M5.
f) (3,0) Determine a relação (W/L) dos outros transistores a fim de atender as especificações.
g) (1,5) Considerando que os transistores M4 e M1 apresentam um resistência de saída finita,
qual é o desvio de corrente esperado para cada 1V de alteração em seus drenos em µA/V?
+3,0V
IRef
M6
M3
M4
M5
I4
I1
M2
M1