Symmetrischer Verstärker (CMOS OTA)

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 Präsentation transkript:

Symmetrischer Verstärker (CMOS OTA) 1 1 M Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Symmetrischer Verstärker (CMOS OTA) GBW Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Verstärker Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs „Common Source“ Kaskade CS mit Sourcefolger Kaskode V τ Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Linear low-drop regulator Spannungsregler Vin Vout Referenzspannung Linear low-drop regulator Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Spannungsregler - Kleinsignalmodell Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Spannungsregler - Kleinsignalmodell Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Spannungsregler - Kleinsignalmodell + Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Invertierender Verstärker Rd + Vgs Rg Cg Cd - gmVgs Cf Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Invertierender Verstärker Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Invertierender Verstärker – Pole Splitting Cg Rg Rd Cd Cf Cf τp2 τp1 1/τ Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

AC Analyse eines Verstärkers mit RK FF Aol2 Aol1 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Spannungsregler – T und AOL - + Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Spannungsregler – AFB - + Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Zusammenfassung Nyquist Test Charakteristische Gleichung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nyquist Test Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Bode Plot Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs -1 / Dekade +1 -1 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Stabilität Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Bode Plot Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs -1 / Dekade +1 -1 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Bode Plot Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs -1 / Dekade Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Zero - Kompensation Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs + Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Zero - Kompensation Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Vgs - + Cf Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Zero - Kompensation Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Vgs - + Cf Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Verstärker Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs „Common Source“ Kaskade CS mit Sourcefolger Kaskode V τ Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Zweistufiger Verstärker Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Zweistufiger Verstärker Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Zweistufiger Verstärker Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Dreistufiger Verstärker Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Dreistufiger Verstärker Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Dreistufiger Verstärker Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Dreistufiger Verstärker Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Dreistufiger Verstärker Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nyquist-Kriterium Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Verstärkung mit RK Die Voraussetzung: Q(z) und M(z) haben keine Wurzel mit dem positiven Reellteil Stabilitätsbedingung: Die Funktion im Nenner darf keine Wurzel in der positiven komplexen Halbebene haben Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Circuit Diagram Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Komplexe Analysis Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Funktionsgraph von f(z)=(z2-1)(z-2-i)2/(z2+2+2i) in Polarkoordinaten. Der Farbton gibt den Winkel an, die Helligkeit den Betrag der komplexen Zahl. Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Komplexe Analysis Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Die Funktion ist Analytisch wenn die Ableitung immer gleich bleibt, egal von welcher Richtung sich z zum a nähert Eine Komplexe Funktion der komplexen Variable z Im z a Ableitung wird definiert Re Einige Wichtige analytische Funktionen Cauchy‘sche Integralformel Definition, Nullstelle n-ter Ordnung Definition, Polstelle p-ter Ordnung Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nullstellen und Polstellen Einige Definitionen Cauchy Das Integral ist die Phasenänderung der Funktion f(z) während der Integration auf Kontur Γ z2 z3 f(z2) Nullstelle z1 f(z1) f(z3) Polstelle Es folgt: Anzahl von Umdrehungen des Phasenvektors um 0 ist N-Z Anzahl von Nullstellen – Anzahl von Polstellen der Funktion f(z) innerhalb Kontur Γ Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nullstellen und Polstellen z3 z2 1+T(z2) z1 1+T(z1) 1+T(z3) Die Phasenänderung der 1+T(z) für z auf dem Kreis ist 0 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nullstellen und Polstellen z2 z2 T(z2) 1+T(z2) T(z1) z1 1+T(z1) z1 -1 1+T(z) T(z) Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nyquist-Kriterium z2 z2 T(z2) T(z1) T(z2) T(z1) z1 -1 z1 -1 Kreis um 0 mit R=1 Bei |T(iy0)|=1 darf die Phasenänderung T(iy0)-T(0) nicht weniger als -180 Grad sein Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs