SP - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

Návrh analogových integrovaných obvodů (BNAO) 69příspěvek prvního členu v rovnici ( 7.2 ) k celkové chybě kolem ±11,5%. Navíc přesnostintegrovaného rezistoru se pohybuje okolo ±30% (a to neuvažujeme ani teplotní závislost!).potom celková chyba výstupního proudu je asi ±42%. Z výsledku je vidět, že největšípříspěvek je od integrovaného rezistoru a zde je tedy největší slabina obvodu. Protože sehodnota rezistoru nemění v čase (nebo jen velmi málo vlivem teplotního driftu) je tentopříspěvek statický. Na rozdíl od toho jakýkoliv jev, který dynamicky ovlivňuje napájecínapětí (máme na mysli hlavně síť metalových vodičů, které rozvádějí napájecí napětí pocelém čipu), působí potažmo i dynamické změny v generovaném referenčním proudu.7.2 Self-biased proudová referenceProudová reference, která umí generovat proud téměř nezávislý na napájecím napětí jena Obr. 34. Tranzistory M3 a M4 spolu tvoří proudové zrcadlo, které nastavuje požadovanýpoměr proudů v obou větvích. V případě kdy poměr (W/L) 3 je stejný jako poměr (W/L) 4 , jsouproudy v obou větvích identické (I Ref =I 1 ).Obr. 34 Self-biased proudová referenceTyto proudy jsou odsávány v jedné větvi tranzistorem M1 a v druhé větvi rezistorem R.Obvod lze popsat následujícími rovnicemiV GS 1= RI 1( 7.3 )V2IL1 1GS1= VTh+VGS1> VThµ CoxW1I ≅ 0 1VGS1< VTh( 7.4 )Z výše uvedeného systému rovnic dostaneme hodnoty V GS1 a I 1 . Řešení tohotonelineárního systému provedeme graficky (Obr. 35). Dostáváme dva možné výsledky,označené body A a B. Řešení v bodě B je triviální, je pro nulový proud I napětí V GS . Znaznačeného chování je zřejmé, že obvod se může nacházet ve dvou stabilních pracovníchbodech odpovídajících bodům A a B. Toto je důležité zjištění vzhledem k tomu, že nemůžemepředem vědět, v jakém bodě se bude po připojení napájecího napětí obvod nacházet. Zuvedeného plyne, že tento typ proudové reference vyžaduje pro správnou funkci (stabilnípracovní bod A) startovací obvod („start-up circuit“).