SP - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

122 FEKT Vysokého učení technického v Brně11 Moderní bloky integrovaných obvodůJedním z nejdůležitějších základních stavebních bloků v oblasti zpracování signálův proudovém módu je proudový konvejor (current conveyor, CC). V základním provedení jeto součástka se čtyřmi vývody a v konkrétním obvodu se podílí na funkčním zpracovánísignálu. V řadě případů funguje podobně jako konvenční operační zesilovač. Navíc proudovékonvejory nabízí alternativní cestu realizace složitých obvodových funkcí. Proudový konvejorz hlediska zpracovávaného signálu smíšený univerzální stavební blok (mixed-mode universalbuilding block), který může nahradit klasický operační zesilovač v aplikacích v napěťovémmódu nebo dává možnost transformovat tyto aplikace do proudového módu.Řada publikací demonstrovala univerzalitu, výhody a nově aplikace proudovýchkonvejorů od jejich zavedení v roce 1968 [Sedra, Smith]. Současně řada autorů popsalavylepšené implementace těchto bloků, které mají lepší vlastnosti a použitelnost. Bohužel jestále nedostatek integrovaných proudových konvejorů (tj. proudových konvejorůrealizovaných jako samostatné integrované obvody). Proto řada návrhářů nemůže užít těchtobloků v aplikacích, které vyvíjejí. Jestliže se situace změní, návrháři budou mít větší šanciseznámit se s proudovými konvejory a jejich aplikacemi. Paradoxně existuje pouze jedenmonolitický integrovaný obvod s “čistým” proudovým konvejorem – CCII01, ale naprotitomu nové konstrukce moderních širokopásmových a rychlých operačních zesilovačů jsouzaloženy na proudových konvejorech (OPA660, AD840).V následujících kapitolách budou probírány existující typy proudových konvejorů abudou diskutovány nové typy a techniky, které povedou ke zlepšení jejich vlastností.11.1 Klasické proudové konvejory11.1.1 Proudové konvejory první generace – CCIProudový konvejor byl původně zaveden jako trojbran. Jeho funkce může být popsánanásledovně: Jestliže je na vstupní svorku Y přiloženo napětí, potom se stejný potenciál objevína svorce X. Obdobně vstupní proud I do svorky X bude mít za následek stejný proudvtékající do svorky Y a dále stejný proud bude vytékat (nebo vtékat) z výstupní svorky Z.Povšimněte si, že vstup X se chová jako zdroj proudu I s velkou vnitřní impedance. Napětí nasvorce X je nezávislé na proudu vtékajícím do této svorky. Podobně proud tekoucí vstupem Yje určen proudem skrze svorku X a nezávisí na potenciálu svorky Y. Konvejor CCI takpředstavuje virtuální zkrat na svorce X a virtuální rozpojený obvod na svorce Y. Funkcekonvejoru CCI může být popsána následující hybridní rovnicí: