UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Capítulo 4
4.5.5 Referencias de tensión XFET
Las referencias de tensión tipo Zener enterrado tenían el inconveniente de que la tensión
mínima de funcionamiento era muy alta, pues era necesario que el diodo Zener entrase en
ruptura. Este problema se solucionó en las referencias de tipo band-gap aunque hay que pagar un
precio inesperado, puesto que el ruido en la salida es bastante alto en este tipo de referencias
[Jun00].
Fig. 4.45: Estructura interna de una referencia de tensión XFET [Jun00]. La tensión de pinch-off del transistor de canal p J 1 es 0.5
V superior a la de J 2.
Para solucionar este problema, Analog Devices desarrolló a mediados de los años 90 un
nuevo tipo de referencias de tensión llamadas XFET, acrónimo de eXtra implantation jFET .
Esta tecnología es propiedad de esta compañía y se caracteriza por que utiliza la tensión de
pinch-off de un transistor JFET como referencia de tensión. La principal ventaja de estas
estructuras es que los transistores JFET son dispositivos en los que el ruido es menor [Hor90]. El
resto de componentes del amplificador operacional están construidos con transistores NPN y
PNP verticales.
4.5.5.1 Fundamento teórico de una referencia XFET
Fig. 4.45 muestra la estructura típica de este tipo de referencias. Hay dos transistores JFET
de canal p que se encuentran en zona lineal y cuyas tensiones de pinch-off difieren
aproximadamente 500 mV. Para conseguirlo, se procedió a una implantación adicional de
impurezas positivas en el canal p de uno de los transistores.
Ambos transistores se encuentran polarizados por fuentes de corriente simétricas. Debido a
la presencia del amplificador operacional, los drenadores de ambos transistores están a la misma
tensión. Aceptando que los dos transistores están en zona lineal y aplicando (3.44b):
I
I = V − V · V
(4.96)
( )
DSS1
1 2
VP1
OUT P1 DS1
I
I = V − V · V
(4.97)
( )
DSS 2
2 2
VP2
A P2 DS2
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