Descriptografando Leiautes

Um exercício muito interessante para quem está interessado em compreende e/ou projetar circuitos eletrônicos discretos e/ou integrados é desenhar o diagrama esquemático de um circuito a partir da sua PCB, ou de uma microfotografia no caso de CIs, ou de seu leiaute.

Para exemplificar esta questão apresentamos na Fig. 1 o leiaute de um circuito inversor projetado em uma determinada tecnologia CMOS com dois transistores, um NMOS e um PMOS. A Fig. 2 mostra o diagrama esquemático do leiaute apresentado na Fig. 1 considerando seus componentes de circuito, no caso somente transistores, os nós do circuito e suas conexões.    

Fig. 1: Leiaute de um inversor CMOS com dois transistores um NMOS e um PMOS.

Fig. 2: Diagrama esquemático do circuito inversor da Fig. 1 sem detalhes dos transistores.

Suponha o circuito X, cujo leiaute é apresentado na Fig. 3. Este circuito tem uma funcionalidade que não esta descrita neste texto. O leiaute foi desenvolvido em uma determinada tecnologia CMOS e é composto por transistores e capacitores.

Fig. 3: Diagrama esquemático de um X com transistores e capacitores.

A Fig. 4 mostra como os transistores do circuito X da Fig. 3 estão conectados. Observe que todos os transistores do circuito X são do tipo PMOS. 

Fig. 4: Porção do circuito X mostrando as conexões dos transistores com mais clareza.

Sem considerar os detalhes dos transistores e capacitores, como ficaria o diagrama esquemático do circuito da Fig. 3?

Espelhamento de Circuitos com Transistores Complementares

O espelhamento de um circuito eletrônico com transistores complementares consiste na elaboração de um circuito com a mesma funcionalidade utilizando para isso seus transistores complementares, tanto bipolar ou MOS. Nas figs. 1 e 2 temos o exemplo de dois amplificadores dreno comum (DC) com carga ativa, construídos com transistores complementares. No circuito DC da fig. 1 o elemento responsável pela "amplificação" é o transistor M1 PMOS, M2 é o uma fonte de corrente PMOS que funciona como a carga ativa. No circuito DC da fig. 2 o elemento responsável pela amplificação é o transistor M1 NMOS, M2 é o uma fonte de corrente NMOS que funciona como a carga ativa. 

           

Fig. 1- Amplificador DC PMOS                  Fig. 2 - Aplificador DC NMOS

Como ficaria o diagrama esquemático espelhado do circuito amplificador fonte comum (FC) NMOS com carga ativa, fonte de corrente PMOS, mostrado na fig. 3?  

Fig. 3 - Amplificador FC NMOS

Como ficaria o diagrama esquemático espelhado do circuito amplificador CMOS de dois estágios mostrado na fig. 4?  

Fig. 4 - Amplificador de Dois Estágios