Estudo do efeito da radiação em um amplificador operacional de transcondutância implementado com SOI FinFETs. (2021)
- Authors:
- Autor USP: SOUSA, BRUNA RAMOS DE - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PSI
- Assunto: CIRCUITOS ANALÓGICOS
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Neste trabalho é proposto o projeto de um amplificador operacional de transcondutância (OTA) com transistores SOI FinFETs e o estudo do efeito da radiação ionizante de prótons sobre tais circuitos. Uma vez que o SOI FinFET não tem um modelo analítico-matemático de primeira ordem preciso para programas de simulação elétrica, é proposto o uso do método chamado 'lookup table' em Verilog-A. Esse método consiste na caracterização experimental detalhada do dispositivo SOI FinFET para obtenção do seu comportamento elétrico para alimentar uma tabela com os dados e simular suas interpolações, que serão utilizados em simulações de circuitos. Utilizando este método, os dispositivos FinFET dos tipos p e n com três diferentes larguras de aleta (Wfin) foram analisados (20 nm, 120 nm e 870 nm) e utilizados tanto em circuitos básicos (como o circuito de polarização intitulado também de "bias" e o espelho de corrente) como em circuitos amplificadores operacionais de transcondutância de dois estágios (Operational Transconductance Amplifiers - OTA). Apesar da conhecida degradação causada pela radiação ionizante nos dispositivos semicondutores, e no caso dos FinFETs naqueles dispositivos que possuem maior largura de aleta, a combinação dos efeitos causados nos dispositivos que formam o OTA resulta num inesperado aumento de ganho de tensão em todos os circuitos estudados. No caso do OTA estudado, observou-se um aumento de ganho de tensão diferencial quando comparados os circuitos pré-radiados e pós-radiados, para todos os circuitos estudados. Este aumento de ganho de tensão foi de 1,84 dB, 2,38 dB e 6,16 dB, para os circuitos OTA formados por dispositivos FinFETs de Wfin de 20 nm, 120 nm e 870 nm, respectivamente. Já no caso dos OTAs com fonte de corrente ideal, os resultados de aumento de ganho tensão obtidos foram de 0,87 dB, 1,19 dB e 6,21 dB, para oscircuitos formados por dispositivos FinFETs de Wfin de 20 nm, 120 nm e 870 nm, respectivamente. Estes aumentos de ganhos de tensão nos circuitos pósradiados estão relacionados à mudança dos pontos de polarização nos circuitos, que causa diferentes valores de transcondutância (gm) e condutância de saída (gD). Essa variação na condutância de saída é mais relevante no dispositivo pFinFET, principal responsável pelo aumento do ganho de tensão após a radiação.
- Imprenta:
- Data da defesa: 06.08.2021
-
ABNT
SOUSA, Bruna Ramos de. Estudo do efeito da radiação em um amplificador operacional de transcondutância implementado com SOI FinFETs. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-25102021-155926/. Acesso em: 02 jun. 2024. -
APA
Sousa, B. R. de. (2021). Estudo do efeito da radiação em um amplificador operacional de transcondutância implementado com SOI FinFETs. (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-25102021-155926/ -
NLM
Sousa BR de. Estudo do efeito da radiação em um amplificador operacional de transcondutância implementado com SOI FinFETs. [Internet]. 2021 ;[citado 2024 jun. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-25102021-155926/ -
Vancouver
Sousa BR de. Estudo do efeito da radiação em um amplificador operacional de transcondutância implementado com SOI FinFETs. [Internet]. 2021 ;[citado 2024 jun. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-25102021-155926/
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
