1ausgewählte themen des analogen schaltungsentwurfs ac analyse eines verstärkers mit rk t tff aol2...
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1 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
AC Analyse eines Verstärkers mit RK
T
T FF
Aol2Aol1
)(1
)()()()( 21
DT
DFFDADADA OLOL
F
2 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Zusammenfassung
1...
1)(
11
22
10
DaDaDa
DbTDT
nn
Ω
Ω
3 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Zusammenfassung Nyquist Test
)(1
)()(
DT
DADA OL
F
1...
1)(
11
22
10
DaDaDa
DbTDT
nn
)(1 T
1...
1)(
12
2
10
aaa
bTT
nn
0)(1 T
Charakteristische Gleichung
4 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Nyquist Test
)(T
5 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Bode Plot
)(log iT
log
log
0180
0 11
1)(
210
pp
z
ii
iTiT
1p 2p z
1p
090
10/1p 101 p
-1 / Dekade
+1
-1
6 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Stabilität
2
1
T
Q
5,0Q
UQ
Q
14
22
2
707,0Q
707,0Q
111
1)(
01
2
021
0
DT
DT
T
ADA OL
F
102 2707.0 TQ
10
2
T
arctgM063M
7 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Spannungsregler
Linear low-drop regulator
Vin Vout
Referenzspannung
8 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Spannungsregler - Kleinsignalmodell
9 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Spannungsregler - Kleinsignalmodell
10 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Spannungsregler - Kleinsignalmodell
+
-
11 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Invertierender Verstärker
+
-Rg Cg
Cf
Cd
Rd
Vgs
gmVgs
12 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Invertierender Verstärker - ?
1
1)(
12
2
10
DaDa
DbTDT
+
-fdgddgg CRRCRCRa )(1
)(2 fdfgdgdg CCCCCCRRa
gfd
gdm RRR
RRgT
0
Rg
Rf
Rd
+
-Rg
Rf
RdfR
f
C RIsC
I RC II
ffCRs
1 ffCRb 1
Cd
Cf
Cg
Cd
Cf
Cg
13 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Invertierender Verstärker
+
-1
1)(
1101
Da
ADA OLOL
gOL RA 10
gfg RCCa )(1
Rg
Rf
Rd
14 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Invertierender Verstärker
+
-1
1)(
12
2202
DaDa
bDADA OLOL
dmOL RgA 20
)( gfg CCRb
fdgddgg CRRCRCRa )(1
)(2 fdfgdgdg CCCCCCRRa
Rg
Rf
Rd
+
-Rg
Rf
01
sC
I
sCR
RI
fgg
g
15 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Invertierender Verstärker
1
1)(
12
2
10
DaDa
DbADA FF
+
-
fdg
dgF RRR
RRA
0
fdgddgg CRRCRCRa )(1
)(2 fdfgdgdg CCCCCCRRa
ffCRb 1
16 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Invertierender Verstärker
)(1
)()()()( 21
DT
DADADADA FOLOL
FB
1)1()(
)/1()(
2
DRgCCRCCRDCCCCCCRR
DgCRgRDA
dmfggfdddfdgfgdg
mfdmgF
1
11
/1
1)(
0
112
0
2
10
0
0
D
TTba
DT
aADbA
T
ADA OLFOL
FB
11
)1()(
21
DD
DRgRDA
pp
zdmgF
1
1)(
2
DCRCRDCCRRRgRDA
ggdddgdgdmgF
11
1)(
DCRDCRRgRDA
ggdddmgF
fdgddgg CRRCRCRa )(1
)(2 fdfgdgdg CCCCCCRRa
ffCRb 1
1
)/1()(
2*
DRgRCDCRR
DgCRgRDA
dmgfdg
mfdmgF
fdg
dgF RRR
RRA
0
gdmOL RRgA 0
fdg
dgm RRR
RRgT
0
1
/1)(
112
2
1
DTbaDa
ADbAADA OLFOLFB
fR
0fC
17 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Invertierender Verstärker – Pole Splitting
11
1)(
DCRDCRRgRDA
ggdddmgF
Cg
Rg
CdRd
Cf
1
)/1()(
2*
DRgRCDCRR
DgCRgRDA
dmgfdg
mfdmgF
ddpggp CRCR 21 ,
fm
fggdfdpfdmgp Cg
CCCCCCCRgR
21 ,
1/τ
τp1τp2
Cf
ggCR/1 ddCR/1
fgmg CRgR/1 dg
m
CC
g
18 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Spannungsregler – T und AOL
11
)1()(
21
DD
DRgGRDT
pp
zdmg
-
+
11
)1()(
21
DD
DRgGRDA
pp
zdmgOL
gsGv
gsv
dmg RgGRT 0
19 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Spannungsregler – AFB
-
+
1
1)(
0
21
0
221
T
D
T
DDA
ppppFB
0
12 5.0
Tp
p
dm
fdmdfdgfgd RGg
CRgCCCCCCR
2
5.0)(
G
CgCCCCCC fm
dfdgfg
2
5.0
20 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Bode Plot
)(log iT
log
log
0180
0
11
1)(
21
pp
z
ii
iTiT
1p 2p z
1p
090
-1 / Dekade
+1
-1
21 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Bode Plot
)(log iT
log
log
0180
0
1p 2p z
1p
090
-1 / Dekade 11
)1()(
210
DD
DTDT
pp
z
22 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Zero - Kompensation
+
-
23 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Zero - Kompensation
+
-
11
)1()(
21
DD
DADA
pp
z
GSf
C VsC
I
GSmC VgI f
m
C
gs
m
fz g
C
Vgs
Cf
24 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Zero - Kompensation
GSCcf
C VIRDC
I
GSmC VgI cmf RgC
D
/1
1
cmfz RgC /1
+
- Vgs
Cf
25 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Zweistufiger Verstärker
26 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Zweistufiger Verstärker
11
)1(
)(
2212
2221
DgRRCDgC
CCCCCC
Dg
C
RgRDA
mfmf
outininfoutf
m
f
11
)1(
)(
2212
2221
DgRRCDg
C
Dg
C
RgRgDA
mfm
out
m
f
IN
fC
outC
inC
2T
INT
27 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Zweistufiger Verstärker
11
)1(
)(
2212
2221
DgRRCDgC
CCCCCC
Dg
C
RgRDA
mfmf
outininfoutf
m
f
11
)1(
)(
2212
2221
DgRRCDg
C
Dg
C
RgRgDA
mfm
out
m
f
IN
fC
outC
inC
2T
INT
f
m
C
gGBW 1
1mf gCGBW
12
5.0m
f
m
out
g
C
g
C
12 2 mf
outm g
C
Cg
28 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Dreistufiger Verstärker
29 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Dreistufiger Verstärker
fCCC
30 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Dreistufiger Verstärker
31 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Dreistufiger Verstärker
1
1)(
3322
32332
DRgRCDCCRR
RgRDAfoutf
11
1)(
1
1
3322
323322
DRC
RDC
DRgRCDCCRRRgRgDT
C
C
foutf
11
1)(
1
1
3322
323322
DRC
R
DRgRCDCCRRRgRgDA
CfoutfOL
32 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Dreistufiger Verstärker
1
1)(
332212
33213
321332211
DCRgCRgRDCRgCRRDCCCRRR
RgRgRgDAfCfCoutfC
F
111
1)(
3322123
332211
DCRgCRgRD
g
CD
g
CRgRgRgDA
fCfout
F
CC
gGBW 1
fC
g22
outC
g33