Projeto de um amplificador operacional CMOS de baixa tensão do tipo rail-to-rail

Abstract

Este trabalho descreve o procedimento de projeto de amplificadores operacionais em tecnologia CMOS. Para isto, foram objetos deste processo dois amplificadores com especificações distintas. O primeiro foi o amplificador canônico com compensação interna do tipo Miller, cujas especificações incluíram a tensão de alimentação de 3V, o ganho mínimo de malha aberta em baixas freqüências de 60dB e a freqüência de ganho unitário de 4MHz para uma carga externa de 10k em paralelo com 10pF. O segundo, já aplicando o aprendizado que resultou do primeiro, foi um amplificador operacional do tipo rail-to-rail na entrada e na saída, com especificações mais exigentes: tensão de alimentação de 3V, ganho mínimo de malha aberta em baixas freqüências de 80dB e freqüência de ganho unitário de 10MHz para carga externa de 10k em paralelo com 10pF.Os resultados obtidos a partir de protótipos fabricados em tecnologia CMOS de 0,8 m para o primeiro amplificador e 0,6 m para o segundo foram bastante próximos às especificações. Por exemplo, as excursões de entrada e de saída do segundo amplificador mostraram-se perfeitamente compatíveis com amp-ops rail-to-rail tipicos enquanto as demais características medidas confirmaram que o procedimento de projeto adotado foi bastante adequado.