Procesamiento analógico a partir de elementos altamente resistivos

Resumen

El presente trabajo propone una técnica para diseñar, a partir de elementos altamente resistivos, circuitos integrados CMOS analógicos tales como amplificadores compensados en offset, filtros sintonizables de baja frecuencia, espejos de corriente programables y generadores de funciones de membresía. La técnica propuesta incorpora transistores operando en la región de inversión débil para reducir los requerimientos de área y las contribuciones de offset, así como para reducir las componentes de ruido y distorsión, mejorando el compromiso exactitud-velocidad-potencia. Éstas características permiten facilitar el acondicionamiento de señales de baja frecuencia y habilitar el diseño de dispositivos con sintonización multidécada de ganancia y frecuencia. Por otro lado, los circuitos propuestos son atractivos para la implementación analógica de arquitecturas reservadas al ámbito digital, tales como filtros adaptables y sistemas difusos, por mencionar algunos, así como dispositivos de procesamiento y acondicionamiento de señal de alta eficiencia. Se reportan caracterizaciones a partir de simulaciones, mediciones y análisis estadísticos de prototipos diseñados con una tecnología CMOS de 0.5m de largo de canal, dos capas de polisilicio y tres capas de metal. Los resultados obtenidos concuerdan con aquellos anticipados en el diseño de los circuitos.