CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI

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CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI

• LEZIONE N 8 (2 ORE)
• Logica ECL
• Amplificatore differenziale
• Caratteristiche di trasferimento di corrente e di
  tensione
• Amplificazione a modo comune e a modo
  differenziale
• Circuito base per logica ECL

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Richiami

• Transistore multiemettitore
• Pilotaggio di carichi capacitivi
• Stadio duscita TOTEM-POLE
• Porta NAND TTL Standard
• Porta Tri State
• Tempo di Storage
• Transistore Schottky
• TTL Low-power Schottky

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Osservazioni

• Per realizzare una porta logica è necessario
  disporre di un inverter
• La caratteristica dellinverter presenta due zone
  ad amplificazione nulla e una a forte
  amplificazione
• Per avere un inverter veloce è necessario
  eliminare T storage
• Per evitare Ts è necessario che nessuna delle due
  zone ad amplificazione nulla comporti che il BJT
  sia in saturazione

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Caratteristica dellinverter

VU
Amplificazione nulla
A
5
Forte Amplificazione
B
Vi
Vu
Amplificazione nulla
C
0
VI
5
5
Amplificatore Differenziale

• Schema

VCC
RC2
RC1




Vu1
Vu2
VBE1
VBE2
?
V1
?
?
V2
?
?
?
IEE
6
Modello di Ebers-Moll 1

• BJT p n p

?FIED
?RICD
E
C
ICD
?RICD
E
C
IC
IE
IC
IE
IED
?FIED




VCB
IED
ICD
VEB
VCB
?
?
VEB
?
?
IB
B
IB
B
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Modello di Ebers-Moll 2

• BJT n p n

?FIED
?RICD
E
C
ICD
?RICD
E
C
IC
IE
IC
IE
IED
?FIED
?
?
?
?
VCB
IED
ICD
VEB
VCB
VEB




IB
B
IB
B
8
Equazioni 1

• Si ha

VCC
RC2
RC1


VBE1
VBE2
?
V1
?
V2
?
?
IEE
9
Equazioni 2

• Dividendo per

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Caratteristiche 1

• Caratteristica di trasferimento IC1 e IC2 vs Vd

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Caratteristiche 2

• Caratteristica di trasferimento VU1 e VU2 vs Vd

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Osservazioni

• Zona lineare fra 2VT e 2VT
• Amplificazione, anche non lineare,
• fra 4VT e 4VT
• Due zone ad amplificazione nulla
• Per Vd gt 4VT e per Vd lt - 4VT
• Le zone ad amplificazione nulla non comportano
  obbligatoriamente che un BJT sia in saturazione

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Zona lineare

• ? 2VT

VCC
RC2
RC1




Vu1
Vu2
E
VBE1
VBE2
?
V1
?
?
V2
?
?
?
RE
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Amplificazione differenziale

?

• V1Vd/2 e V2-Vd/2
• Il punto E è un punto di massa virtuale

ib
hfeib

Vu1
hie
Vd/2
?
RC
?
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Amplificazione a modo comune (1)

• Raddoppio di RE

VCC
RC2
RC1




Vu1
Vu2
VBE1
VBE2
?
V1
?
?
V2
?
?
?
2RE
2RE
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Amplificazione a modo comune (2)

• V1V2Vc

ib
hfeib

hie
Vc
?
RC
Vu1
2RE
?
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Osservazioni

• Ottima reiezione degli effetti della temperatura
• Accoppiamento in continua
• Parametro di bontà CMRR
• Per aumentare CMRR è necessario aumentare RE
• Impiego di carico dinamico fatto con specchio di
  corrente

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NOR/OR ECL

VCC
Y1
RC
RC
A
Y2
Y1
B
Y2
B
VR
A
IEE
VEE
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Osservazioni

• Lamplificatore differenziale è utilizzato nelle
  zone ad amplificazione nulla
• Il generatore di corrente può essere sostituito
  da una resistenza (CMRR non ha importanza)
• Deve essere dimensionato in modo da evitare che i
  transistori vadano in saturazione

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Conclusioni

• Logiche non saturate
• Amplificatore differenziale
• Caratteristiche di trasferimento di corrente e di
  tensione
• Amplificazione a modo comune e a modo
  differenziale
• Circuito base per logica ECL