Repositório Digital

A- A A+

Amplifier topologies for ultra low voltage applications

.

Amplifier topologies for ultra low voltage applications

Mostrar registro completo

Estatísticas

Título Amplifier topologies for ultra low voltage applications
Outro título Topologias de amplificadores para aplicações com tensões de alimentação ultra baixas
Autor Lima, Luis Henrique Rodovalho de
Orientador Klimach, Hamilton Duarte
Co-orientador Fabris, Eric Ericson
Data 2016
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Informática. Programa de Pós-Graduação em Microeletrônica.
Assunto Amplificadores de alta freqüência
Microeletronica
[en] Reference oscillators
[en] Ultra low voltage
[en] Voltage amplifiers
[en] Voltage controled oscillators
Abstract Nomadic applications which cannot be recharged while at operation, such as biomedical sensors and Internet of Things applications, rely on energy harvesting from the environment. Typical supply voltages are usually higher than those achieved by energy harvesting methods and requires DC-DC conversion levels, which invariably results in energy loss proportionally to the step of voltage conversion. Consequently, designing at supply voltages closer to the nominal voltage of the energy source improves power efficiency. However, extremely low supply voltages bring design challenges, as circuit topologies for typical voltages employ techniques not suitable for extremely low supply voltages. In this work, single ended and fully differential amplifier topologies for voltage supplies in the range of few hundreds mV were proposed. The proposed approaches use the pseudo differential pairs with the transistor bulk terminals with forward biasing voltages for several purposes, including common mode rejection, output common mode voltage and DC current biasing. Additionally, a ring oscillator based in the same biasing techniques was proposed and designed for two main classes of applications: an intrinsically stable reference oscillator and a voltage controlled oscillator for analog-digital conversion with linearity improvements.
Resumo Aplicações móveis que não podem ser recarregadas durante operação, como sensores biomédicos e aplicações da Internet das Coisas, dependem da extração de energia do próprio meio onde se encontram. Tensões de alimentação típicas são normalmente maiores que as disponiveis por métodos de extração de energia do meio e requerem uma conversão de nivel DC que invariavelmente resulta em perdas proporcionais ao fator de conversão. Consequentemente, aplicações projetadas para tensões de alimentação mais próximas da tensão nominal da fonte melhora a eficiência energética. Entretanto, topologias de circuitos elétricos para tensões típicas de alimentação sao impróprias para tensões extremamente baixas. Neste trabalho foram propostas topologias de amplificadores de saída unipolar e diferencial para tensões de alimentaçãoo na casa de centenas de milivolts. As técnicas propostas se baseiam no uso de pares pseudodiferenciais com terminais de corpo polarizados diretamente para vários propósitos, incluindo rejeição de modo comum e polarização de modo comum de saída e corrente DC. Adicionalmente, um oscilador baseado na mesmas técnicas de polarização foi proposto e projetado para duas classes de aplicações: um oscilador de referência intrinsicamente estável e um oscilador controlado por tensão para conversão analógica-digital com melhor linearidade.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/147758
Arquivos Descrição Formato
001000472.pdf (4.836Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

Este item está licenciado na Creative Commons License

Este item aparece na(s) seguinte(s) coleção(ões)


Mostrar registro completo

Percorrer



  • O autor é titular dos direitos autorais dos documentos disponíveis neste repositório e é vedada, nos termos da lei, a comercialização de qualquer espécie sem sua autorização prévia.
    Projeto gráfico elaborado pelo Caixola - Clube de Criação Fabico/UFRGS Powered by DSpace software, Version 1.8.1.