Orientador: Carlos Alberto dos Reis Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T10:35:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_FilipedeAndradeTabarani_M.pdf: 11362655 bytes, checksum: 2e42c97ddd2bc2cb397c41f31568dc37 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho apresenta o estudo aprofundado e a confecção de amplificadores realimentados por corrente (CFA). São analisadas as principais características de um CFA e comparado com o amplificador realimentado por tensão (VOA). Buscou-se esclarecer as aplicações nas quais a primeira célula apresenta-se como melhor alternativa e como importante ferramenta a ser disponibiliza aos projetistas. Ao longo desta analise são frisadas as principais dificuldades na implementação da célula em tecnologia CMOS mencionando as soluções encontradas pela na literatura. Estas dificuldades impedem a confecção de CFAs CMOS comerciais. Um dos principais problemas da implementação de amplificadores realimentados por corrente em tecnologia CMOS e a baixa transcondutância dos transistores. A literatura propõe contornar esta deficiência da tecnologia utilizando células que obtêm alta transcondutância através do uso de realimentação interna [1]. Entretanto, a topologia proposta possui um severo compromisso entre transcondutância e banda de freqüência. O trabalho apresentado nesta dissertação deixa sua contribuição a literatura propondo dois métodos para amenizar este compromisso, que resultam no deslocamento da freqüência de -3dB, tornando-a significantemente maior que a original. No exemplo de projeto, aqui ilustrado, foi obtida banda 3,25 vezes a original,mantendo as características DC.O projeto de duas topologias, sendo uma baseada no primeiro CFA monolítico comercializado e a outra que utiliza transistores compostos, foi realizado visando a implementação monolítica em tecnologia 0,35 ?m CMOS da fabrica Austriamicrosystems. Os protótipos fabricados foram medidos e os resultados comparados com o esperado por simulação / Abstract: This work presents the study and design of current-feedback amplifiers (CFA).It is analyzed the main characteristics of a CFA as it compares to a typical voltage feedback amplifier (VOA). It was attempted to clarify in which applications the first mentioned cell excels at and why it can serve as an important tool for the designers. Throughout the analysis, the main difficulties regarding the implementation of the cell using CMOS technology are highlighted and the solutions proposed by the literature exposed. Those characteristics restrain the conception of CMOS commercials CFAs. One of the primary obstacles for the implementation of current-feedback amplifiers using CMOS technology is the low transconductance of the transistors. The literature proposes the use of cells with internal feedback in order to solve this issue [1].However, the proposed cell has a severe trade-off between transconductance and frequency bandwidth. This work provides its contribution to the literature by proposing two methods to loosen this trade-off. Using the proposed modification, it was obtained 3.25 times the original bandwidth while maintaining all of its native DC characteristics. The design of two topologies was carried out using monolithic Austriamicrosystems0.35?m CMOS technology; one based on the topology of the first commercialized monolithic CFA and the other using compound transistors. The produced prototypes were measured and the results compared with expected by simulation / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Peter Jurgen Tatsch / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-15T23:27:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Manera_LeandroTiago_D.pdf: 3739799 bytes, checksum: 12a6fc4ebbea20e529e4e7e2c7c5a761 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho teve como objetivo a montagem de um sistema de caracterização de ruído de alta e de baixa freqüência, utilizando equipamentos disponíveis no Centro de Componentes Semicondutores da Unicamp. Foi montado um sistema para a caracterização do ruído de baixa freqüência em dispositivos semicondutores e desenvolveu-se um método para a análise da qualidade de interfaces e cálculo de cargas, utilizando o ruído 1/f. Na descrição do ruído em baixa freqüência é apresentado em detalhes todo o arranjo utilizado para a medição, além dos resultados da medida em transistores nMOS e CMOS do tipo p e do tipo n fabricados no Centro. Detalhes importantes sobre o cuidado com a medição, tais como a utilização de baterias para a alimentação dos dispositivos e o correto aterramento, também são esclarecidos. A faixa de freqüência utilizada vai de 1 Hz até 100 KHz. Como aplicação, a medida de ruído é utilizada como ferramenta de diagnóstico de dispositivos semicondutores. Resultados destas medidas também são apresentados. Foi desenvolvido também um sistema para a medição do ruído em alta freqüência. A caracterização teve como objetivo determinar o parâmetro conhecido como Figura de Ruído. Apresenta-se além da descrição do arranjo utilizado na medição, os equipamentos e a metodologia empregada. Em conjunto com as medidas de ruído também são apresentados os resultados das medidas de parâmetros de espalhamento. Para a validação do método de obtenção desse conjunto de medidas, um modelo de pequenos sinais de um transistor HBT, incluindo as fontes de ruído é proposto, e é apresentado o resultado entre a medição e a simulação. A faixa disponível para medida vai de 45 MHz até 30 GHz para os parâmetros de espalhamento e de 10 MHz até 1.6 GHz para medida de figura de ruído / Abstract: The main goal of this work is the development of a noise characterization system for high and low frequency measurements using equipments available at the Center for Semiconductor Components at Unicamp. A low noise characterization system for semiconductors was built and by means of 1/f noise measurement it was possible to investigate semiconductor interface condition and oxide traps density. Detailed information about the test set-up is presented along with noise measurement data for nMOS, p and n type CMOS transistors. There is also valuable information to careful conduct noise measurements, as using battery powered devices and accurate grounding procedures. The low noise set-up frequency range is from 1 Hz up to 100 KHz. Noise as a diagnostic tool for quality and reliability of semiconductor devices is also presented. Measurement data is also shown. A measurement set-up for high frequency noise characterization was developed. Measurements were carried out in order to determine the noise figure parameter (NF) of the HBT devices. Comprehensive information about the test set-up and equipments are provided. Noise data measurements and s-parameters are also presented. In order to validate the measurement procedure, a small signal model for HBT transistor including noise sources is presented. Comparisons between simulation and measured data are performed. The s-parameters frequency range is from 45 MHz to 30 GHz, and noise set-up frequency range is from 10 MHz up to 1.6 GHz / Doutorado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Doutor em Engenharia Elétrica