BR102015011832A2 - circuito gerador de corrente universal programável - Google Patents

Abstract

circuito gerador de corrente universal programável. a presente invenção pertence ao setor tecnológico de sistemas eletrônicos e refere-se, mais especificamente, a um circuito gerador de corrente universal programável. este circuito possui uma nova arquitetura baseada em malha realimentada utilizando apenas mosfet's. com este escopo, é possível gerar uma fonte de corrente universal programável permitindo liberdade de ajuste na corrente, através de lógica de ajuste, tanto em seu valor nominal quanto no seu comportamento em temperatura (ctat, compensado ou ptat).

Description

CIRCUITO GERADOR DE CORRENTE UNIVERSAL PROGRAMÁVEL Setor tecnológico da invenção [01] De uma maneira geral a presente invenção pertence a circuitos eletrônicos e refere-se, mais especificamente, a um circuito gerador de corrente universal programável.

Estado da técnica conhecido [02] Os circuitos de referência de corrente são importantes em muitas aplicações de processamento de sinais analógicos e digitais estando presentes em amplificadores operacionais, portas lógicas e conversores de dados.

[03] Em sua maioria, estas aplicações necessitam de funcionalidades que requerem correntes de referências estáveis com a temperatura. Além de estável em temperatura, o circuito gerador de corrente deverá ser estável face variações da fonte de alimentação e aos processos de fabricação.

[04] A temperatura pode variar ao longo de uma ampla faixa, por exemplo de -40 graus Celsius a 130 graus Celsius, e com isso a corrente de saída dos geradores de corrente pode variar muito. Além disso, como o valor do nível de tensão de alimentação de um gerador de corrente pode variar, a corrente de saída do gerador de corrente pode também variar amplamente.

[05] Na maioria das arquiteturas são implementados circuitos geradores de corrente, os quais têm a função de estabelecer uma corrente utilizada como referência para circuitos auxiliares. Entretanto, é sabido que dentre tais circuitos a dificuldade de encontrar circuitos para referência de corrente compensadas em temperatura é alta.

[06] A patente americana US8614570 B2, intitulada “Reference current source Circuit including added bias voltage generator Circuit” propõe um circuito fonte de corrente de referência, no qual um transistor MOS operando em inversão forte e na região linear gera uma corrente de saída com base numa tensão induzida através de seus terminais de dreno e fonte. Um gerador de tensão de porta adicionado ao circuito gera uma tensão de polarização de porta, que tem um coeficiente de temperatura pré-determinado, de modo que a corrente de saída torna-se constante contra mudanças de temperatura. Entretanto a solução em questão apresenta alta complexidade e tensão de operação elevada.

[07] O documento de patente US8305134 B2, intitulado “Reference current source Circuit provided with plural power source circuits having temperature characteristics” propõe um circuito fonte de corrente de referência utilizando dois circuitos geradores de corrente, sendo o primeiro um gerador de corrente NMOS e o segundo um gerador de corrente PMOS. O gerador de corrente NMOS gera uma corrente que varia com a temperatura em função da mobilidade dos elétrons, já o gerador PMOS, gera uma corrente que varia com a temperatura em função da mobilidade das lacunas. A solução ainda prevê um circuito de subtração de corrente que gera uma corrente de referência.

[08] A patente US8531169 B2 denominada “Method and Circuit for low power voltage reference and bias current generator” prevê um circuito para gerar uma tensão proporcional à temperatura absoluta (PTAT) requerendo transistores bipolares. Para gerar uma corrente de referência compensada em temperatura, o circuito precisa acrescentar um amplificador operacional e um resistor. Entretanto, tanto a patente US8305134 B2 como a US8531169 B2 possuem alta complexidade, exigindo cuidados para os circuitos com realimentação. Além disso, ambos circuitos funcionam apenas com tensão de alimentação relativamente alta, acima de 1V. Ainda a solução descrita em US8531169 propõe o uso de dispositivos bipolares aumentando substancialmente a sua área de silício.

[09] A solução descrita em US5631600 A, intitulado “Reference current generating Circuit for generating a constant current”, prevê a utilização de duas unidades de circuitos geradores de corrente (com coeficientes de temperatura complementar do tipo positivo e negativo) e uma unidade de circuito gerador de soma de correntes. É válido mencionar que seu consumo é elevado e utiliza transistores bipolares e resistores. Com isso, aumenta-se a área de ocupação no circuito integrado e, consequentemente, seus custos de fabricação.

[010] US7026860 B1 denominada “Compensated self-biasing current generator” descreve um gerador de corrente compensado dotado de duas fontes de corrente, sendo que a primeira fonte de corrente e a segunda fonte de corrente ligadas em série. Ambas as fontes de corrente apresentam coeficientes de temperatura complementares (positivo e negativo). A solução também faz uso de um circuito de start-up e um outro de auto-polarização para a criação da corrente. Além disso, a solução descrita utiliza a implementação de circuitos auxiliares para compensação em temperatura e apresenta arquitetura complexa. Isso aumenta área de ocupação do circuito e o seu consumo.

[011] O documento de patente americana US7227401 B2, intitulado “Resistorless bias current generation Circuit”, descreve um gerador de corrente de referência dotado basicamente de um gerador de corrente PTAT, gerando uma primeira corrente que é proporcional à temperatura de operação; um gerador de corrente CTAT, gerando uma segunda corrente que é complementar à temperatura, e um circuito de adição que soma as duas correntes resultando em uma corrente de polarização. Já a patente US7902912 B2, intitulada “Bias current generator”, propõe um gerador de corrente de polarização que compreende um amplificador operacional no laço de realimentação. Entretanto ambas as soluções descritas nos documentos US7227401 B2 e US7902912 B2 propõem soluções que fazem o uso de dispositivos bipolares aumentando substancialmente a sua área de implementação. Além disso, é importante mencionar a necessidade de pontos de polarização externos ao circuito na patente US7227401 B2.

[012] A patente americana US20030234638 A1, intitulada “Constant current source having a controlled temperature coefficient”, faz o uso de transistores bipolares, resistores e um espelho de corrente com duas fontes de corrente substancialmente idênticas. Já o documento de patente US7612606 B2, denominado “Low voltage current and voltage generator”, propõe um circuito de referência de bandgap que, de forma análoga, faz o uso de dois amplificadores operacionais, transistores bipolares e resistores. Entretanto, tal solução descrita impõe que sua estrutura necessite de circuitos auxiliares PTAT e CTAT. Além disso, as tecnologias descritas nos documentos US20030234638 A1 e US7612606 B2, como já mencionado anteriormente, por utilizarem dispositivos bipolares e resistores tornam necessários o aumento da área a ser ocupada para sua implementação, bem como o consumo de potência.

[013] O documento intitulado “A CMOS Temperature-Compensated current reference”, de Sansen, W. M.; Eynde, F. O.; e Steyaert, M., prevê uma corrente de referência com compensação de temperatura para circuitos integrados CMOS que não faz o uso de componentes externos. A solução descrita prevê uma alternativa para correntes de referências com base em uma composição de SCM’s, gerando um comportamento PTAT. Além disso, a tolerância do circuito e a dependência da temperatura são aceitáveis para serem aplicadas em diversas tecnologias. Contudo, tal solução não compensa totalmente em temperatura e ainda possui consumo de potência elevado e alta tensão de alimentação.

[014] Já o documento “A Low Temperature Sensitivity Switched-Capacitor Current Reference” de Malik, S. Q.; Schlarmann, Μ. E.; e Geiger, R. L„, apresenta uma referência de corrente estável em temperatura. Entretanto a solução proposta requer um sinal de clock externo, um ou dois amplificadores operacionais, e um filtro RC, aumentando com isso, a área e a complexidade do sistema.

[015] Em “A Sub-1V Low Power Temperature Compensated Current Reference” de Olmos, A.; Vilas Boas, A.; e Soldera, J., se descreve uma solução para uma corrente de referência compensada em temperatura. A compensação em temperatura é atingida adotando a melhoria das estruturas de SCM com feedbacks locais através de dispositivos bipolares. Entretanto, uma vez que tal solução proposta utiliza dispositivos bipolares, é visível a necessidade de maior área a ser ocupada pela implementação. Além disso, a alternativa proposta apresenta uma alta variação com a temperatura (+/- 5%).

[016] Em “Temperature Performance of Sub-1V Ultra-Low Power Current Sources”, de Camacho-Galeano, E. M., Moreira, J. Q., PEREIRA, M. D., CARDOSO, A. J„ GALUP-MONTORO, C„ e SCHNEIDER , M. C., se propõe uma fonte de corrente de baixa tensão e baixa potência com auto polarização e circuito de start-up. Entretanto, para que a solução seja implementada e obtenha sucesso de aplicação, é necessário que o circuito desenvolvido possua característica PTAT. Além disso, o circuito de start-up eventualmente entra em operação sempre que se tenha uma borda de subida na fonte de alimentação, depois do power-on.

[017] Por fim, a solução proposta em “A 109 nW, 44 ppm/C CMOS Current Reference with Low Sensitivity to Process Variations”, de De Vita, G. e lannaccone, G., descreve uma corrente de polarização praticamente independente da temperatura e das variações do processo. A alternativa prevê o uso de transistores e resistores para a sua correta implementação. A partir disso, é visível que a solução descrita também possui muita complexidade de projeto, área elevada e uma alta tensão de alimentação, a qual deve ser maior que 2V para funcionar corretamente.

[018] A partir do exposto acima, se entende a necessidade de desenvolver uma fonte de corrente compensada em temperatura. Esse fato prevê que seja preciso desenvolver uma nova referência de corrente que dispense o uso de transistores bipolares e resistores, reduzindo a área para implementação e que apresenta compensação em temperatura e menor tensão de alimentação, impactando também no consumo de potência do sistema.

Novidades e objetivos da invenção [019] A partir de todos os inconvenientes já conhecidos no estado da técnica, a solução presente tem o intuito de fornecer uma nova implementação de um circuito de geração de corrente (Iref) em tecnologia CMOS padrão utilizando apenas transistores MOSFET's. Através de uma única estrutura podemos chegar até uma referência de corrente universal programável. Este circuito utiliza apenas transistores MOS e pode ser construído com baixo consumo, na faixa de poucos nano Amperes (nA), e baixa tensão de alimentação.

[020] O circuito de geração de corrente proposto possui uma nova arquitetura baseada em malha realimentada utilizando apenas transistores MOSFET's. Nesse escopo, é possível gerar uma fonte de corrente universal programável permitindo liberdade de ajuste na corrente, através de circuito processador de corrente, tanto em seu valor nominal quanto no seu comportamento em temperatura (CTAT, compensado ou PTAT).

[021] A referência de corrente elaborada permite desenvolver um circuito ajustado em temperatura, robusto, com baixo consumo de potência e operando em baixa tensão de alimentação. A solução em questão apresenta área reduzida e pode ainda ser implementada em todas as tecnologias CMOS/BiCMOS existentes.

[022] Além disso, é válido mencionar que o circuito proposto foi projetado e fabricado na tecnologia CMOS de 0.6pm da X-FAB (tecnologia da fábrica instalada na CEITEC), porém pode ser implementado facilmente em outros nós tecnológicos (CMOS de 0.18pm, CMOS de 0.13pm, etc.).

Descrição dos desenhos anexos [023] A fim de que a presente invenção seja plenamente compreendida e levada à prática por qualquer técnico deste setor tecnológico, a mesma será descrita de forma clara, concisa e suficiente, tendo como base os desenhos anexos e abaixo listados, que a ilustram e subsidiam: [024] Figura 1 representa, em forma simplificada e exemplificativa, o circuito de geração de corrente.

[025] Figura 2 representa, de forma generalizada, o bloco funcional para processar a corrente de saída do gerador de corrente proposto na presente invenção.

[026] Figura 3 representa, em forma detalhada, o circuito gerador de corrente universal de acordo com a presente invenção com a implementação em regiões de saturação para Mi e triodo para M2.

[027] Figura 4 representa um esquemático completo, exemplificativo, do circuito de geração de corrente de acordo com a presente invenção.

[028] Figura 5 representa o coeficiente de temperatura normalizado da resistência do canal do transistor M2 operando na região triodo (TCRch2) em função do nível de inversão direto do transistor M1 (in) e do parâmetro cr, de acordo com a presente invenção.

[029] Figura 6 representa o comportamento PTAT, CTAT e ZTAT das correntes, mostrando o comportamento complementar em temperatura das correntes I '(T) e l(T) e a corrente compensada em temperatura no transistor M2, l2(T), de acordo com a presente invenção.

Descrição detalhada da invenção [030] A presente invenção tem o intuito de fornecer um circuito que atenda a demanda de desenvolver uma fonte de corrente compensada em temperatura. A solução em questão utiliza tecnologia CMOS padrão usando apenas transistores MOSFETs.

[031] O invento permite desenvolver uma nova referência de corrente com área reduzida e menor tensão de alimentação. A implementação proposta é muito simples e de baixa complexidade, pois toda a teoria do circuito já está desenvolvida em modelo ACM (Advanced Compact MOSFET). A solução em questão é utilizável em todos os níveis de inversão de um transistor MOSFET para qualquer tecnologia CMOS/BiCMOS existente.

[032] A presente invenção é composta basicamente de uma estrutura SCM (Self Cascode Mosfet), um espelho de corrente, um amplificador operacional, um circuito processador de corrente e um circuito de geração de corrente. Nesse caso, a estrutura SCM consiste de pelo menos dois transistores NMOS que apresentam a mesma tensão de limiar. O espelho de corrente deverá fornecer l(T). Já o circuito de geração de corrente gera Γ(Τ), a partir de l(T), b(T) e a realimentação da malha. O circuito processador de corrente deverá estabelecer o comportamento em temperatura e o valor nominal da corrente de saída (Iref).

[033] A figura 1 representa o circuito de geração de corrente de acordo com a presente invenção. Este circuito é composto basicamente por um amplificador operacional, duas correntes, l'(T) e l(T), e dois transistores NMOS, Mi e M2. O circuito em questão consiste em uma fonte de corrente, podendo esta apresentar característica PTAT, CTAT ou ainda ser compensada em temperatura. Quando em operação, o amplificador operacional em malha fechada fixa a tensão V’x sobre 0 resistor Rch2(T) (resistência de canal do transistor M2 operando na região tríodo), e 0 circuito gerador de corrente gera, a partir das correntes b(T) e l(T), a corrente Γ(Τ). A tensão V'x consiste em uma cópia da tensão de referência Vx(T). Sendo assim, idealmente, sabe-se que: (1) [034] Onde Vds2 é a tensão sobre os terminais dreno/fonte do transistor M2 e VDS2,sat é a tensão sobre os terminais dreno/fonte do transistor M2 necessária para a sua saturação.

[035] Além disso, para que se obtenha um controle sobre as variáveis desejadas, nesse caso a corrente, a condição intrínseca para o correto funcionamento é dada por (2) [036] Sendo TCRch2 o coeficiente de temperatura normalizado da resistência do canal do transistor M2 operando na região de triodo e TCVx o coeficiente de temperatura normalizado da tensão Vx(T). Caso o circuito opere fora dessa condição, o funcionamento do sistema também ocorrerá, entretanto não será alcançada a estabilidade de corrente em torno da faixa de temperatura desejada.

[037] A corrente l'(T) é complementar à l(T) em temperatura, sendo que o somatório de ambas consiste na corrente b(T) no dreno do transistor M2. Como se mencionou anteriormente, para o circuito operar corretamente compensado em temperatura, o TCRch2 deverá ser igual ao TCVx.

[038] A partir disso, pela Lei de Ohm, equação 3, sabe-se que caso Vx(T) e Rch2(T) variem proporcionalmente com a temperatura é obtida uma corrente I2CO estável em temperatura: (3) [039] Onde Vx(T) é uma tensão de referência fornecida ao circuito e Rch2(T) é a resistência do canal do transistor M2, operando na região de triodo. Tal resistência Rch2(T) é uma função do potencial térmico (Φ0, da corrente específica do transistor M2 (Is2) e dos níveis de inversão diretos, h e if2, dos transistores M1 e M2, respectivamente. Sendo assim, a resistência do canal em IVhé dada pela equação 4: (4) [040] O coeficiente de temperatura normalizado TCRch2 define os extremos de comportamento do circuito, que poderá atuar com característica CTAT, PTAT ou com compensação em temperatura. Este coeficiente normalizado relaciona as variáveis que caracterizam o circuito com a temperatura. A definição do coeficiente de temperatura normalizado da resistência do canal M2 é definida pela equação 5: (5) [041] Particularmente o coeficiente de temperatura normalizado TCRcH2é ainda caracterizado pela equação 6: (6) [042] Onde m é o coeficiente exponencial da dependência da mobilidade com a temperatura e Vp2 é a tensão de pinch-off do transistor M2 da estrutura SCM.O parâmetro α consiste na relação entre os níveis de inversão diretos dos transistores M1 e M2, respectivamente. Sendo assim, tal parâmetro é caracterizado pela equação 7: (7) [043] Onde S1 e S2 são as relações de aspecto (S=W/L, sendo W a largura e L o comprimento do canal) dos transistores M1 e M2, respectivamente, e N consiste em um parâmetro de relação entre as correntes complementares l'(T) e l(T), definido por (8) [044] A tensão de referência Vx(T) é a tensão de entrada do amplificador operacional do circuito de geração de corrente proposto na presente invenção. O coeficiente de temperatura normalizado da tensão Vx(T), TCVx, relaciona a variação da tensão de referência com a temperatura do circuito. O coeficiente TCVx é definido pela equação 9: (9) [045] A figura 2 apresenta o bloco funcional para processar a corrente de saída. As entradas de sinais a-ι, a2, .... am, bi, b2, ..., bm são utilizadas para ajustar o comportamento da corrente de saída, Iref. Duas fontes de correntes controladas, Ia e lb, são réplicas das correntes l(T) e l’(T) apresentando pesos γ e β, respectivamente. A partir dos elementos constituintes do circuito gerador de corrente universal é gerada uma corrente de referência, Iref. Acorrente Irefé função tanto das correntes de alimentação Ia e lb como das entradas de sinais ai, a2, ..., am, bi, b2, —, bm.

[046] A partir da representação da figura 3 pode-se verificar o circuito de geração de corrente detalhadamente. Para que o sistema apresente o comportamento desejado, define-se que as condições impostas pelo circuito proposto da presente invenção preveem a disposição do transistor Mi na região de saturação e do transistor M2 na região de triodo. Tal disposição é proposta a fim de que a corrente seja compensada em temperatura. Pode-se definir então que: e [047] Onde iri e ir2 são os níveis de inversão reversos dos transistores M1 e M2, respectivamente. A partir disso, podemos explanar que a corrente de entrada em M1 é: (10) [048] A corrente de entrada em M2 é imposta por: (11) [049] Onde Isi e Is2 são as correntes especificas dos transistores Mi e M2, respectivamente. Note que in e if2 já foram mencionados anteriormente na equação 4.

[050] Para essas condições pode-se concluir que a tensão V’x é: (12) [051] Nesse caso a já foi definido, anteriormente, na equação 7.

[052] Afigura 4 refere-se a um esquemático completo, exemplificativo, do circuito de geração de tensão e do circuito de processamento de corrente, de acordo com a presente invenção. As entradas de sinais bi, bi, .... bme ai, a2, .... amda figura 2 são representadas na figura 4 como chaves de seleção de ramos de corrente com valores já definidos por construção e são controladas por uma lógica de ajuste da corrente gerada. Assim, o fechamento e/ou abertura destas chaves define um valor nominal de corrente a ser computado em Iref(T). Os valores quantitativos de corrente em cada ramo de seleção são determinados pelos coeficientes ko, ki, ..., km. Nota-se que os valores de corrente em cada ramo são multiplicados por l(T) ou l'(T), onde cada um destes possui comportamento complementar com a temperatura. Supondo l(T) com derivada positiva em relação à temperatura, automaticamente l'(T) terá derivada negativa em relação a temperatura. Isso é condição intrínseca de projeto. A suposição inversa também é permitida. A soma de ambas correntes possibilita obtermos uma corrente final com variação nula em temperatura.

[053] A figura 5 representa o comportamento do coeficiente de temperatura normalizado TCRch2. A partir do nível inversão direto do transistor Mi, z/z, e do parâmetro a que relaciona os níveis de inversão diretos dos transistores M1 e M2, é estabelecido o coeficiente de temperatura normalizado TCRch2 na equação 6. Nesse caso, a fim de que o circuito seja compensado em temperatura, é desejado que o coeficiente de temperatura normalizado TCRch2 seja igual ao coeficiente de temperatura normalizado TCVx.

[054] Com isso, podemos caracterizar que o comportamento das correntes l(T) e l’(T) apresentam característica complementar em temperatura. Ou seja, quando uma das correntes aumenta seu valor, a outra diminui proporcionalmente com relação à temperatura. Este comportamento deverá manter o valor final de corrente l2(T) constante. A figura 6 representa uma simulação que caracteriza o resultado final do projeto com o comportamento complementar em temperatura das correntes l(T) e l’(T). Assim, se conseguimos anular ou compensar os efeitos em temperatura da resistência do canal do transistor M2 operando na região tríodo e da tensão Vx(T), o resultado final é obtido. Logo, se a corrente de entrada l(T) é PTAT, uma corrente CTAT, l'(T), é gerada pelo circuito. A condição inversa também é possível, se l(T) é CTAT, uma corrente PTAT, l’(T), é gerada. A soma de ambas, l2(T), anula os efeitos em temperatura sobre o transistor M2.

[055] A partir do exposto acima, é visível que o circuito utiliza uma estrutura SCM para emular 0 efeito resistivo da estrutura de referência de corrente clássica com realimentação negativa e compensada em temperatura. O desenvolvimento de uma equação para o TCRch2 válida para todos os regimes de inversão do MOSFET operando na região triodo é uma novidade que torna a implementação do projeto mais eficiente em relação à todas as soluções já conhecidas no estado da técnica.

[056] A solução ainda pode ser implementada a partir de uma estrutura SCM dotada de transistores em configuração dual (PMOS), apresentando comportamento equivalentes ou análogos de desempenho quando em operação. A implementação do circuito gerador de corrente universal proposto em configuração dual pode ser considerada uma forma alternativa de construção do sistema sem fugir do espectro de proteção delineado nesta invenção. De forma análoga, os transistores da estrutura SCM ainda podem apresentar tensões de limiar diferentes, tanto como quando se tratarem de transistores NMOS, como quando se tratarem de transistores PMOS.

[057] É importante salientar que as figuras e descrição realizadas não possuem o condão de limitar as formas de execução do conceito inventivo ora proposto, mas sim de ilustrar e tornar compreensíveis as inovações conceituais reveladas nesta invenção. Desse modo, as descrições e imagens devem ser interpretadas de forma ilustrativa e não limitativa, podendo existir outras formas equivalentes ou análogas de implementação do conceito inventivo ora revelado e que não fujam do espectro de proteção delineado nesta invenção.

[058] Tratou-se no presente relatório descritivo de um peculiar e original circuito gerador de corrente universal programável, capaz de aperfeiçoar sobremaneira sua utilização, dotado de novidade, atividade inventiva, suficiência descritiva e aplicação industrial e, consequentemente, revestido de todos os requisitos essenciais para a concessão do privilégio pleiteado.

REIVINDICAÇÕES

Claims (6)

1. CIRCUITO GERADOR DE CORRENTE UNIVERSAL PROGRAMÁVEL dotado de fonte de tensão, amplificador operacional, circuito de referência de corrente, transistores MOS caracterizado por ser constituído de uma estrutura SCM dotada de pelo menos dois transistores, com pelo menos um transistor na região de saturação e os demais na região de triodo; duas correntes com comportamento complementar em temperatura e um circuito processador de corrente.

2. CIRCUITO GERADOR DE CORRENTE UNIVERSAL PROGRAMÁVEL conforme reivindicação 1, e ainda caracterizado pela estrutura SCM ser dotada de transistores NMOS, Mi e M2.

3. CIRCUITO GERADOR DE CORRENTE UNIVERSAL PROGRAMÁVEL conforme reivindicação 1 e 2, e ainda caracterizado pelas correntes l(T) e l’(T) apresentarem uma característica complementar em temperatura.

4. CIRCUITO GERADOR DE CORRENTE UNIVERSAL PROGRAMÁVEL conforme reivindicação 1 e 2, e ainda caracterizado pelo amplificador operacional em malha fechada fixar a tensão V’x definida em temperatura, e um circuito gerador de corrente gerar a corrente l'(T) a partir da corrente l(T) e da corrente do transistor M2, l2(T).

5. CIRCUITO GERADOR DE CORRENTE UNIVERSAL PROGRAMÁVEL conforme reivindicação 1 e 4, e ainda caracterizado pelo coeficiente de temperatura normalizado da resistência do canal do transistor M2, ser igual ao coeficiente de temperatura normalizado da tensão VX(T).

6. CIRCUITO GERADOR DE CORRENTE UNIVERSAL PROGRAMÁVEL conforme reivindicações 1, 2, 3, 4 e 5, e ainda caracterizado por ser implementado em configuração dual.