XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico

XIX Verano de la Investigación Científica y Tecnológica del Pacífico
DISEÑO DE CIRCUITOS INTEGRADOS
Itzel Viviana Hernández Hernández, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez,
al98890@alumnos.uacj.mx. Asesor Dr. Esteban Tlelo Cuautle, Instituto Nacional de
Astrofísica, Óptica y Electrónica, Puebla, etlelo@inaoep.mx
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El Planteamiento del diseño de filtros activos se realiza tradicionalmente con
OPAMP (Amplificadores Operacionales). Cuando se quiere diseñar filtros
integrados es posible utilizar espejos de corriente. Para diseñar los espejos de
corriente existen diferentes topologías y en cada caso deben de buscarse los
valores correctos de L (Largo) y W (Ancho) de los transistores MOSFET, esto se
realiza en este proyecto y se obtiene la respuesta de un filtro de orden 3 y se
extiende al diseño de un oscilador diseñando un OTA (Amplificador de
Transconductancia Variable).
METODOLOGÍA
Después de haber identificado el problema, lo siguiente fue llevar a cabo la solución
planteada, el diseño de filtro utilizando espejos de corriente con ganancia unitaria.
Antes de realizar el filtro, debimos aprender a diseñar espejos de corriente. Como
primer tarea realizamos un seguidor de corriente usando espejos de corriente en
TopSpice (Simulation Program with Integrated Circuits Emphasis) utilizando
transistores NMOS y PMOS, con una tecnología de 180nm. La segunda tarea fue
dos espejos en cascada, de tal manera que, la salida del primer espejo seria la
entrada del segundo, agregando dos señales sinusoidales al circuito, teniendo como
resultado un diferenciador de corriente. La tercera actividad fue realizar un espejo
de corriente con salida doble, obteniendo a la salida la integral de la entrada. Lo
siguiente fue repetir seis veces la actividad tres y agregar una fuente de corriente,
tres resistencias y tres capacitores en sus respectivos nodos, para así en conjunto
formar un filtro pasa bajas de tercer orden. El funcionamiento correcto del filtro
significaba que ya sabíamos diseñar espejos de corriente óptimos, así que lo que
restaba fue crear el amplificador de transconductancia basado en espejos de
corriente, para poder diseñar un oscilador sinusoidal.
CONCLUSIONES
Gracias a los espejos de corriente, diseñamos el filtro de orden 3 y el oscilador
basado en OTA.
© Programa Interinstitucional para el Fortalecimiento de la Investigación y el Posgrado del
Pacífico
Agosto 2014