Beslemeden beslemeye sabit geçiş iletkenlikli giriş katları ve uygulamaları

Abstract

Bu çalışmada, işlemsel kuvvetlendiricilerin ortak işaret aralığını artırmak için önerilen giriş katlan incelendi ve yeni bir giriş katı tasarlandı. Önerilen giriş katı ile düşük gerilimli, beslemeden beslemeye sabit geçiş iletkenlikli işlemsel kuvvetlendirici tasarlandı. İkinci bölümde, önce NMOS, PMOS ve tamamlayıcı fark çiftinden oluşan giriş katlan hakkında genel bilgi verildi. Daha sonra, giriş katının geçiş iletkenliğini sabitleştirmek için kullanılan yöntemler anlatıldı ve sabit geçiş iletkenliğine sahip giriş katlan PSPICE simülasyon programı vasıtasıyla incelendi. Bu bölümün sonunda, sabit geçiş iletkenliği elde etmek için yeni bir yöntem önerildi ve bu yöntem ile elde edilen giriş katı PSPICE simülasyon programı yardımıyla incelendi. Üçüncü bölümde, öncelikle beslemeden beslemeye işlemsel kuvvetlendirici tasarlamak için kullanılacak AB sınıfı beslemeden beslemeye çıkış katı tanıtıldı. Sonra, bu çıkış katı ve incelenen giriş katlan ile yedi adet işlemsel kuvvetlendirici gerçeklendi. İşlemsel kuvvetlendiricilerin simülasyonları PSPICE programı vasıtasıyla yapıldı. Elde edilen simülasyon sonuçlan birbirleri ile karşılaştırıldı. Son bölümde ise bu çalışmanın neden önem taşıdığı ve tasarlanan yeni beslemeden beslemeye sabit geçiş iletkenlikli giriş katlarının ve işlemsel kuvvetlendiricilerin literatürdeki yerinden bahsedildi.

In this thesis, input stages which are proposed to increase the common mode range of a operational amplifier are investigated. And a new input stage is designed. Using this proposed input stage, a new low voltage, rail to rail operational amplifier with constant-gm is designed. In the second section, firstly, general information is given about input stages which are consist of NMOS, PMOS and complementary differantial pairs. Then, the methods which are used to optain constant-gm in the input stage of operational amplifier are described. This constant-gm input stages are investigated by using PSPICE simulation program. At the end of this section, a new method is proposed to obtain constant-gm in the input stage. And this input stage is investigated by using PSPICE simulation program. In the third section, firstly, a class AB rail to rail output stage is described to design a rail to rail operational amplifier. Then, seven new rail to mil operational amplifier are designed by using these input and output stages. These operational amplifiers are investigated by using PSPICE simulation program. These obtained simulation results are compared with each other. In the last section, the main advantages and importance of the proposed rail to rail, constan-gm input stage and operational amplifier in scientific literature is discussed.