1Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Verstärker mit einem Eingang.

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1 1Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Verstärker mit einem Eingang

2 2Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs AC Analyse eines Verstärkers mit RK Signaldämpfung am Eingang Rückkopplung Aktive Verstärkung Annahme: System zweiter Ordnung

3 3Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Testschaltungen für Feedbackanalyse AOL1 – Gain am EingangsnetzAOL2 – aktive Verstärkung RKFF T - Schleifenverstärkung Messpunkt - blau Testquelle - rot Kurzschluss

4 4Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs AC Analyse eines Verstärkers mit RK

5 5Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Transistorschaltplan UIN UOUT Rg Rd Cd Cf Cg Rf Feedback Verstärker Sensor- Kleinsignalmodell

6 6Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Analyse eines Systems mit RK + g m U IN Cf CdRd Rg - Eingang Cg U IN Rf Ausgang U* IN Passives Netzwerk Passives Netzwerk Feedback XiXi*Xs

7 7Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Der Schnittpunkt UIN UOUT Rg Rd Cd Cf Cg Rf Der Schnittpunkt befindet sich nach der Gatekapazität! Es wird nur schwer mit SPICE simuliert.

8 8Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Schleifenverstärkung + g m U* IN Cf CdRd Rg - Cg U IN Rf U* IN Passives Netzwerk Passives Netzwerk Feedback XiXi*

9 9Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Schleifenverstärkung – Zeitkonstante a 1 + g m U* IN Cf CdRd Rg - Cg U IN Rf Die Schleifenverstärkung für niedrige Frequenzen, Leicht herzuleiten nur Strom/Spannungsteiler Minus Vorzeichen nicht vergessen, T 0 muss positiv sein Methode der Zeitkonstanten

10 10Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Zeitkonstanten – die Formel für a 2 C1 C2 Ci CN Ω Zur Messung von R N 1

11 11Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Schleifenverstärkung – Zeitkonstante a 2 + g m U* IN Cf CdRd Rg - Cg U IN Rf

12 12Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Schleifenverstärkung – die endgültige Formel + g m U* IN Cf CdRd Rg - Cg U IN Rf U(t)

13 13Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Nullstelle + g m U* IN Cf CdRd Rg - Cg U IN Rf u IN (t)=0 I(t)=0 Cf Rf I(t)=0 IR(t)0 IC(t)0 Dan gilt es auch Daher, es muss sein: und U IN (t)=0 U OUT (t)=0

14 14Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Leerlaufverstärkung für niedrige Frequenzen + g m U* IN Rd Rg - U IN Rf Passives Netzwerk Passives Netzwerk Feedback XiXi* Passives Netzwerk Passives Netzwerk Feedback XiXi*Xs Signaldämpfung Verstärkung g m U* IN Rd Rg U* IN Rf Leerlaufverstärkung Verstärkung mit RK (für niedrige Frequenzen)

15 15Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Verstärkung mit RK – die Formel Die Formel von Folie 20 Wir setzen die Zeitkonstanten ein: Die Bedingung für die schnelle und genaue Signalantwort (ohne Überschwinger) Der Feedbackkondensator stabilisiert die Schaltung Gm soll groß seinSo größer Rf ist desto stabiler Antwort Solche Methode für Stabilisierung nennt man Pole Splitting