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Bolzmansche Formel Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Boltzmannsche Formel -Q +Q -Q +Q Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Elektrisches Potential
-Q +Q -Q +Q -Q +Q Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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MOS Transistor N N Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Gate Spannung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs N N N
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Gate Spannung - Kanal N N N N Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Gate Spannung - Kanal VT Qs N N N N -Qs ψs n ψs = 26mV ψ Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Oxydkapazität pro Fläche
Gate Spannung - Kanal VG Qs+Q N N -Q N N -Qs ψs Ladung pro Fläche Oxydkapazität pro Fläche Q‘ ( q/cm2) Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Drain Spannung - Strom VG Vds N N N N Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Breite/Lange des Gates
Drain Spannung - Strom VG Vds N N N N Mobilität Breite/Lange des Gates Ladungsdichte E-Feld Querschnitt Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Drain Spannung - Strom VG Vds N N N N Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Drain Spannung - Strom VG Vds I N N N N Vds eVds Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Drain Spannung - Stromsättigung
VG Vds Ilim Isat I N N N N Vdssat=Vgs-VT Vds eVDB Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Drain Spannung - Stromsättigung
VG Vds I N N N N Vds Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Drain Spannung - Stromsättigung
VG Vds I N N N N Vds Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Drain Spannung - Stromsättigung
VG Vds I N N N N Vds Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Stromsättigung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs VG
Vds I N N N N Vds Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Widerstand Elektrostatische Wechselwirkung Viskose Reibung. Konstante Kraft bewirkt den konstanten Strom Keine Spannung I=0 Größere Spannung F I Noch größere Spannung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Widerstand (2) Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Keine Spannung I=0 Spannung F I U Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Analogie zu Kondensator
Kondensator und Spule + + I -I U U Analogie zu Kondensator Kleinere Spannung Größere Spannung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Spule Trägheit statt Reibung
Bei konstanter Kraft steigt der Strom gleichmäßig Keine Spannung I=0 Kg Kg Kg Kg F I ≈ 0, t = 0 Kg Kg Kg Kg I>>0, Später Kg Kg Kg Kg Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Kleinsignalparameter
ΔVG VG ΔVG VG gmVG Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker - gm Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker - Linearität
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker - Linearität
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker - Linearität
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker - Linearität
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker - Linearität
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker - Linearität
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker - Linearität
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker - Stabilisierung
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker - Stabilisierung
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker - Stabilisierung
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker – Stabilisierung mit Rückkopplung
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker – Stabilisierung mit Rückkopplung
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker – Stabilisierung mit Rückkopplung
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärker – Stabilisierung mit Rückkopplung
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärkung mit Rückkopplung
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärkung mit Rückkopplung
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärkung mit Rückkopplung
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Verstärkung mit Rückkopplung
Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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AC Verstärkung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Vout
Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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AC Verstärkung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Vout
Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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AC Verstärkung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Vout
Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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AC Verstärkung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Vout
Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Rückkopplung Rückkopplung – ein wichtiges Prozess in der Natur
Ein Teil des Ausgangssignals wird benutzt um das Eingangssignal zu beeinflussen. Regelung des Systems – negative Rückkopplung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Rückkopplung (2) Rückkopplung in Elektronik Vorteile Nachteile
Arbeitspunkt des Verstärkers mit Rückkopplung ist unempfindlich für Änderung des Prozessparameter und Temperatur Bandbreite ist höher Linearität besser Eingangs- und Ausgangsimpedanzen können angepasst werden. Nachteile Verstärkung wird kleiner Gefahr vor Schwingungen Millereffekt Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Einige Größen… Xs Xi A Xo Xs Xi Xi* A Xo + + β β Closed-loop Gain (Gegenkoppelte Verstärkung) Open-loop Gain (Lerlaufverstärkung) Loop Gain – Return ratio (Schleifenverstärkung) Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Negative und positive Rückkopplung
Negative Rückkopplung Positive Rückkopplung Wenn AOL und βA Realzahlen sind, negative Rückkopplung bedeutet: Wir definieren die negative Schleifenverstärkung T Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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„Messungen“ von AOL und T
Xs Xi Xi* A Xo Xi Xi* A Xo + + V V T Test β β Leerlaufverstärkung Schleifenverstärkung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Empfindlichkeit von AF
A (Leerlaufverstärkung) ist groß, aber stark Prozessabhängig. Rückkopplung wird normalerweise mit R und C aufgebaut Wir rechnen die Empfindlichkeit von der rückgekoppelten Verstärkung auf die Änderung von A Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Rückkopplung und Linearität
Ein Verstärker mit schlechter Linearität Xo Xi Xo Xi Seine Verstärkung ist eine MacLaurinsche Reihe A Harmonic Distortion (harmonische Verzerrung) + Rot - Grundfrequenz B Blau – Die Oberwelle Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Nichtlinearer Verstärker mit Rückkopplung
Die Rückkopplung verursacht auch die höheren Oberwellen, wir begrenzen unsere Analyse nur auf die erste A + + B β Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Grundfrequenz A Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Xs
+ Xo + β Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Quelle für die Oberwelle
A + Xo + B Xs Eingang für die Quelle, Ergebnis von der letzten Folie β Mit RK Ohne RK war Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Analyse von Schaltungen mit einer Schleife
Verstärker, leitet die Signalen nur in eine Richtung Xo Passives Netzwerk Xi Xi* Passives Netzwerk Xs Feedback Masse Rückkopplung mit passiven Bauteilen, leitet die Signalen nur in beide Richtungen Xs Xi Xi* Xo Vereinfachtes Bild FB Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Analyse von Schaltungen mit einer Schleife
Aktive Verstärkung Xs Xi Xi* Xo Feedforward (Dead System Gain) Xs Xi Xi* Xo V Feedforward (Vorwärtsregelung) Aktive Verstärkung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Analyse von Schaltungen mit einer Schleife
Signaldämpfung im Eingangsnetz Xs Xi Xi* Xo Rückkopplung Xs Xi Xi* Xo V Signaldämpfung Rückkopplung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Analyse von Schaltungen mit einer Schleife
Feedforward (Vorwärtsregelung) Aktive Verstärkung Leerlaufverstärkung Signaldämpfung am Eingang Rückkopplung Dead system Gain Schleifenverstärkung Schleifenverstärkung = =Aktive Verstärkung X Rückkopplung Leerlaufverstärkung = = Aktive Verstärkung X Signaldämpfung im Eingangsnetz Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Signaldämpfung am Eingang
Die „Messungen“ Xs Xi Xi* Xo Feedforward (Vorwärtsregelung) Aktive Verstärkung V Xs Xi Xi* Xo Signaldämpfung am Eingang Rückkopplung V Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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Analyse von Schaltungen mit einer Schleife
Xi Xi* Xo V Leerlaufverstärkung Feedforward Aktive Verstärkung X Signaldämpfung Aktive Verstärkung X Rückkopplung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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