Single-output reconfigurable voltage controlled voltage-current source

Atualmente, a operação de conversão de sinais digitais para analógicos é bastante utilizada. Este tipo de conversão, efetuada por conversores digitais-analógicos (DACs), pode ser encontrado em inúmeros circuitos integrados (ICs) comerciais. Hoje em dia, um DAC pode ter saída só em tensão, só em corrente ou em tensão e corrente, mas disponibilizadas em pinos distintos do IC. Estes últimos circuitos, para proporcionarem os dois tipos de saída utilizam circuitos específicos e distintos para as saídas em tensão e corrente, levando a um aumento de complexidade, de consumo de energia e da área de layout. Além disso, neste tipo de conversores as saídas em corrente são unipolares, o que diminui o leque de aplicações onde eventualmente podem ser usados. Com o intuito de aumentar a versatilidade, flexibilidade e ultrapassar alguns dos problemas enumerados, o circuito de saída de um DAC deve ser reconfigurável de forma a que a sua saída (no mesmo pino do IC) possa ser em corrente ou em tensão e ter características bipolares. Para além disso, a entrada deve também ser diferencial. Neste trabalho é apresentado o circuito e o estudo de uma fonte de tensão-corrente controlada por tensão reconfigurável (RVCVCS) com entrada diferencial e saída única bipolar, podendo ser usada no circuito de saída de um DAC. A topologia do circuito é baseada na fonte corrente de Howland e no amplificador de tensão diferencial, podendo por isso operar como fonte de tensão controlada por tensão ou como fonte de corrente também controlada por tensão. O estudo da RVCVCS envolveu a determinação da transcondutância, do ganho de tensão, da resistência de saída, da rejeição em modo comum e tensão de offset para ambos os modos de operação. Para demonstrar a funcionalidade do circuito proposto, foi desenvolvido uma RVCVCS em tecnologia CMOS de 130 nm. O desenvolvimento baseou-se nos resultados teóricos obtidos no estudo e análise do circuito. Os resultados obtidos mostram que o funcionamento da RVCVCS, quer em modo de tensão quer em modo de corrente, é o correto, podendo a RVCVCS ser comutada entre os dois modos sem ser necessário desligar a alimentação