Post on 05-Apr-2015
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Nullimpedanzen
2Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Tiefpass 1. Ordnung (Beispiel)
)(1
1)(
12 tAu
Datu GC
+
uG = h(t)C1
R1
+
dt
tduCti
)()(
+
3Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Tiefpass 1. Ordnung (Beispiel)
)(1
1)(
12 tAu
Datu GC
+
C1
R1
+
DC
0
dt
tduCti
)()(
+
AAuu GC
)(10
1)(2
1)(2 Cu
uG = h(t)
1)(2 Cu A1
4Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Tiefpass 1. Ordnung (Beispiel)
)(1
1)(
12 tAu
Datu GC
+
C1
R1
+
)(1
1)(
12 sA
sas GC uu
*)(,01*:* 21 ssass Cu
uG = h(t)
dt
tduCti
)()(
+
)()( ssCs UI
)()( tCDuti
*/11 sa
5Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Tiefpass 1. Ordnung (Beispiel)
)(1
1)(
12 tAu
Datu GC
C1
R1
+
)(1
1)(
12 sA
sas GC uu
*)(,01*:* 21 ssass Cu
Ω
Req(s*) = 0
*/11 sa
uG = h(t)
dt
tduCti
)()(
+
)()( ssCs UI
)()( tCDuti
6Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Tiefpass 1. Ordnung (Beispiel)
0*
1*)(
11
CsRsReq
C1
R1
+
Ω
Req(s*) = 0
0*
1*
1
11
Cs
CRs1*: 11 CRsCG
111 CRa
)(1
1)(
112 sA
sCRs GC uu
7Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
8Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
+
gm UIN
Cg Summe aller Kapazitäten zwischen Gate und Source
Cf
Cd Rd||Rds
Rg -
Eingang Ausgang
Cg
Cf Summe aller Kapazitäten zwischen Gate und Drain
Cd Summe aller Kapazitäten zwischen Drain und Masse
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
Cg
Cf
Cd Rds
9Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg=10K
Rd
Cg=1p
Cf
Cd=1p Rds
A=200
Cf, gm, Rd = ?
Response speed - Optimieren
10Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
Cg
Cf
Cd Uout(t)
Iin(t)
)()()( tututudfg CCC
11Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
Cg
Cf
Cd
)(1
)1()(
12
2
1 tAuDaDa
Dbtu Gout
12Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
1100
)10()(
12
1
A
aa
buout
gdm RRgA
13Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
Cg
Cf
Cd
)(1
)1()(
12
2
1 tuDaDa
DbRgRtu Gdmgout
14Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
Cg
Cf
Cd
0*)(,01*:* 1 ssbss outu
)(1
)1()(
12
2
1 ssasa
sbRgRs dmgout Guu
15Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
Cg
Cf
Cd
in1 vi fCs*
in1 vi mg
fmfm CgsCsg /*,*
mf gCb /1
0*)(,01*:* 1 ssbss outu
)(1
)1()(
12
2
1 ssasa
sbRgRs dmgout Guu
0*)( soutu
1i
16Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
Cg
Cf
Cd
*)(,01**:* 12
2 ssasass outu
)(1
)11(
)(1
22
ssasa
g
C
RgRs m
f
dmgout Guu
17Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
RgRdCg
Cf
Cd
0)( sGin
0)(*1
sGCsR
G eqgg
in
*)(,01**:* 12
2 ssasass outu
)(1
)11(
)(1
22
ssasa
g
C
RgRs m
f
dmgout Guu
0)( sGin
18Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Rd
Cf
Cd)(sZeq
19Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Rd
Cf
CdOC
SCeqeq T
TZsZ
1
1)( 0
dd
dfeq CsR
RsCZ
1
/10
20Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Rd
Cf
Cd
OC
SCeqeq T
TZsZ
1
1)( 0
)1(
)(1
1
10
ddf
fdd
dd
d
feq CsRsC
CCsR
CsR
R
sCZ
0,1
scdd
dmOC T
CsR
RgT
dmdd
dd
ddf
dfdeq RgCsR
CsR
CsRsC
CCsRZ
1
1
)1(
)(1
)1(
)(1
dmddf
dfdeq RgCsRsC
CCsRZ
21Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
0*)(*1
sGCsR eqgg
dmdd
dd
ddf
dfdeq RgCsR
CsR
CsRsC
CCsRZ
1
1
)1(
)(1
0*)(*1
sGR
CRseq
g
gg
0)(1
)1(*1
dfd
dmddf
g
gg
CCsR
RgCsRsC
R
CRs
01)))1(()(()(2 gdmfgdfddfdgfgdg CRgCRCCRsCCCCCCRRs
CgRg
Geq
22Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
01)))1(()(()(2 gdmfgdfddfdgfgdg CRgCRCCRsCCCCCCRRs
1)))1(()(()(
)/1(2
gdmfgdfddfdgfgdg
mfgdm
CRgCRCCRsCCCCCCRRs
gsCRRgEingang
Ausgang
Rg
Rd||Rds
Cg
Cf
Cd
)(1
)11(
)(1
22
ssasa
g
C
RgRs m
f
dmgout Guu
23Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärkung mit RK – die Formel
1)))1(()(()(
)()/1()(
2
gdmfgdfddfdgfgdg
mfgdmout CRgCRCCRsCCCCCCRRs
sgsCRRgs Giu
24Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärkung mit RK – die Formel
2112 )(
5.0zT
T
225.0)( fdgmdfdgfgdg CRRgCCCCCCRR
dm
dfdgfgf Rg
CCCCCCC
5.02
Bedingung für schnelle Signalantwort ohne Überschwinger
1)))1(()(()(
)/1(2
gdmfgdfddfdgfgdg
mfgdm
CRgCRCCRsCCCCCCRRs
gsCRRg
fFCpF
C ff 100100
)1( 22
nsCRRg fgdm 200~1
nsns 5.0200200
5.0~2
nsgC mf 5.0/ mgs200
25Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Pole Splitting
1)1()(
)/1()(
2
sRgCCRCCRsCCCCCCRR
sgCRgRsA
dmfggfdddfdgfgdg
mfdmg
11
)1()(
21
ss
sRgRsA zdmg
1
1)(
2
sCRCRsCCRRRgRsA
ggdddgdgdmg
11
1)(
sCRsCRRgRsA
ggdddmg 1
)/1()(
2*
sRgRCsCRR
sgCRgRsA
dmgfdg
mfdmg
0fC
26Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Pole Splitting
11
1)(
sCRsCRRgRsA
ggdddmg
1
)/1()(
2*
sRgRCsCRR
sgCRgRsA
dmgfdg
mfdmg
ddpggp CRCR 21 ,
fm
fggdfdfdmg Cg
CCCCCCCRgR
21 ,
1/τ
τp1τp2
Cf
ggCR/1 ddCR/1
fgmg CRgR/1 dg
m
CC
g
27Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Millereffekt
testtest ICD
U1
Uin Uout
testOL
SCintest I
ACDT
TZUU
)1(
11
1
10
C
LCMeter
LCMeter
-A
C
(1+A)C
C