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 C.E.A.D.

Richiami Transistore multiemettitore Pilotaggio di carichi capacitivi Stadio d’uscita TOTEM-POLE Porta NAND TTL Standard Porta Tri State Tempo di Storage Transistore Schottky TTL Low-power Schottky C.E.A.D.

Osservazioni Per realizzare una porta logica è necessario disporre di un inverter La caratteristica dell’inverter 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 C.E.A.D.

Caratteristica dell’inverter VU Amplificazione nulla A 5 Forte Amplificazione B Vi Vu Amplificazione nulla C VI 5 C.E.A.D.

Amplificatore Differenziale Schema VCC RC2 RC1 + + Vu1 + + Vu2 VBE1 VBE2 V1   +  V2 +    IEE C.E.A.D.

Modello di Ebers-Moll 1 BJT p n p C.E.A.D. RICD FIED E RICD ICD C E + + + + IED ICD VCB VEB VCB   VEB   IB IB B B C.E.A.D.

Modello di Ebers-Moll 2 BJT n p n C.E.A.D. RICD FIED E RICD ICD C E     IED ICD VCB VEB VCB VEB + + + + IB IB B B C.E.A.D.

Equazioni 1 Si ha: C.E.A.D. VCC RC2 RC1 + + VBE1 VBE2 V1   V2 IEE +

Equazioni 2 Dividendo per C.E.A.D.

Caratteristiche 1 Caratteristica di trasferimento IC1 e IC2 vs Vd C.E.A.D.

Caratteristiche 2 Caratteristica di trasferimento VU1 e VU2 vs Vd C.E.A.D.

Osservazioni Zona lineare fra +2VT e –2VT Amplificazione, anche non lineare, fra +4VT e –4VT Due zone ad amplificazione nulla Per Vd > +4VT e per Vd < - 4VT Le zone ad amplificazione nulla non comportano obbligatoriamente che un BJT sia in saturazione C.E.A.D.

Zona lineare  2VT VCC RC2 RC1 Vu1 E Vu2 V1 V2 RE C.E.A.D. VBE1 VBE2 +   +  V2 +    RE C.E.A.D.

Amplificazione differenziale +  V1=Vd/2 e V2=-Vd/2 Il punto E è un punto di massa virtuale ib hfeib + Vu1 Vd/2 hie +  RC  C.E.A.D.

Amplificazione a modo comune (1) Raddoppio di RE VCC RC2 RC1 + + Vu1 + + Vu2 VBE1 VBE2 V1   +  V2 +    2RE 2RE C.E.A.D.

Amplificazione a modo comune (2) V1=V2=Vc ib hfeib + Vc hie +  RC Vu1 2RE  C.E.A.D.

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 C.E.A.D.

NOR/OR ECL VCC Y1 RC RC A Y2 Y1 B Y2 A B VR IEE VEE C.E.A.D.

Osservazioni L’amplificatore 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 C.E.A.D.

Conclusioni Amplificatore differenziale 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 C.E.A.D.