Bolzmansche Formel Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Boltzmannsche Formel -Q +Q -Q +Q Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Elektrisches Potential -Q +Q -Q +Q -Q +Q Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
MOS Transistor N N Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Gate Spannung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs N N N
Gate Spannung - Kanal N N N N Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Gate Spannung - Kanal VT Qs N N N N -Qs ψs n ψs = 26mV ψ Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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
Drain Spannung - Strom VG Vds N N N N Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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
Drain Spannung - Strom VG Vds N N N N Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Drain Spannung - Strom VG Vds I N N N N Vds eVds Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Drain Spannung - Stromsättigung VG Vds Ilim Isat I N N N N Vdssat=Vgs-VT Vds eVDB Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Drain Spannung - Stromsättigung VG Vds I N N N N Vds Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Drain Spannung - Stromsättigung VG Vds I N N N N Vds Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Drain Spannung - Stromsättigung VG Vds I N N N N Vds Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Stromsättigung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs VG Vds I N N N N Vds Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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
Widerstand (2) Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Keine Spannung I=0 Spannung F I U Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Analogie zu Kondensator Kondensator und Spule + + I -I U U Analogie zu Kondensator Kleinere Spannung Größere Spannung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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
Verstärker Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Kleinsignalparameter ΔVG VG ΔVG VG gmVG Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker - gm Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker - Linearität Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker - Linearität Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker - Linearität Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker - Linearität Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker - Linearität Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker - Linearität Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker - Linearität Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker - Stabilisierung Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker - Stabilisierung Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker - Stabilisierung Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker – Stabilisierung mit Rückkopplung Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker – Stabilisierung mit Rückkopplung Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker – Stabilisierung mit Rückkopplung Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärker – Stabilisierung mit Rückkopplung Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärkung mit Rückkopplung Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärkung mit Rückkopplung Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärkung mit Rückkopplung Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärkung mit Rückkopplung Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
AC Verstärkung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
AC Verstärkung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
AC Verstärkung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
AC Verstärkung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Vout Vin Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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
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
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
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
„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
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
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
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
Grundfrequenz A Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Xs + Xo + β Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
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
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
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
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
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
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
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