Diseño de una etapa de amplificación con potencia de salida constante en un oscilador de frecuencia variable para espectroscopia por impedancia eléctrica.

Abstract

El estudio de las propiedades eléctricas de los tejidos biológicos se ha visto incrementado en los últimos años debido a que se ha demostrado su utilidad para la identificación de enfermedades, estudios de comportamiento celular o pruebas toxicológicas. El Instituto Tecnológico de Costa Rica en conjunto con la Universidad Técnica de Hamburg, buscan el desarrollo de un circuito integrado para la espectroscopia por impedancia eléctrica de múltiples canales simultáneos con el fin de explorar sistemas con mejores características. Se plantea diseñar un circuito integrado en una tecnología CMOS de 130 nm, que permita colocar una muestra (o un conjunto de muestras) y observar su comportamiento en frecuencia hasta el rango de los GHz. En el presente proyecto se plantea desarrollar una etapa de amplificación con ganancia variable, para ajustar la salida de la señal de referencia del sistema y que permita obtener una potencia constante, para un amplio rango de frecuencias. Además debe ser capaz de acoplarse con las demás etapas del circuito. Para ello se va a hacer uso de un amplificador de ganancia variable, de esta forma se obtendrá un control de la señal de salida. Además, se va a utilizar una etapa de transimpedancia conectada en cascada al amplificador para aumentar la ganancia. Para ambas etapas se va a realizar el diseño a nivel de layout y posteriormente se van a caracterizar diferentes parámetros tales como: ganancia, ancho de banda, modo común, margen de fase, margen de ganancia, etc.