Питання про операційний підсилювач CMOS


1

Я вивчаю CMOS-підсилювачі. На самому початку розділу автор моєї книги говорить:

"отримання низького вихідного імпедансу може бути проблематичним. Тим не менш, типове використання оптичних підсилювачів, які ми використовуємо в інтегрованих системах, не призводить до жорсткого запиту на низький вихідний опір. Ще краще, в деяких випадках вихідний опір може не бути проблемою. зовсім."

Щоб довести це, він пропонує наступний приклад:

введіть тут опис зображення

Він знаходить такі вирази:

введіть тут опис зображення

введіть тут опис зображення

введіть тут опис зображення

Потім він каже:

"Оскільки 1 / гм набагато менший, ніж r0, час поведінки вихідної напруги в основному контролюється коефіцієнтом посилення надпровідності і майже не залежить від вихідного опору. [...] Коли мережа зворотного зв'язку містить лише конденсатори (і комутатори) вихідний опір не має значення. Ми можемо використовувати спеціальний клас операційних підсилювачів, де вихідний опір може бути дуже високим і, можливо, використовується для посилення посилення напруги. Цей клас операційних підсилювачів називається OTA (операційний підсилювач надпровідності) ".

Питання 1: чому автор моделює оп-підсилювач з генератором надпровідності gm * vi, що має паралельний вихідний опір r0? Модель підсилювача повинна бути такою:

введіть тут опис зображення

Питання 2: Я можу знайти вирази 5.3 та 5.4: заряд на C1 (тобто Q1 = C1 * vin) поділяється на послідовне з'єднання C-C0. Але чому заряд на C1 поширюється лише на послідовне підключення C-C0? Насправді цей заряд має також два шляхи до землі, через які він може протікати: r0 та джерело струму, кероване напругою.

Питання 3: Я не в змозі знайти вирази 5.5, 5.6 та 5.7. Чи можете ви дати мені підказки?

Питання 4: автор каже, що це OTA, принцип роботи якого заснований на дуже великому значенні вихідного резистора. Але чому він говорить про OTA, якщо глава присвячена оп-амперам?

Дякую


Я використовував стандартну топологію оппомпа CMOS, з дифракцією, і два шляхи для вивідних струмів дифракції, щоб обернутись для створення протилежних струмів PULLUP і PULLDOWN, кількома способами. Один був еквівалентним резистором 100MegOhm в детекторі блокування PLL; підсилювач виробляв 10 наноампер Iout на вольт різниці вхідних даних; це був поганий підсилювач, але чудова OTA та фантастичний (дуже маленький) 100 000 000 Ом резистор.
analogsystemsrf

Відповіді:


1
  1. Пам'ятайте, що це операційний підсилювач CMOS, з яким ви маєте справу, тому внутрішньо це виглядатиме так, ви могли б співвіднести цю транспровідність із тим транзистором, який знаходиться прямо на виході, так що будь-який вихідний опір стане паралельним йому. Це проблема моделі, тому вона не повинна бути німецькою, але це розумний спосіб зробити це взагалі.

    схему оп-підсилювача

  2. Час 0+, тому для цієї умови ви вважаєте, що конденсатор (якщо він не заряджений) буде меншим опором, ніж опір (схожий на близьку ланцюг), тому більша частина струму буде йти назустріч конденсатору в цей момент. Ваше припущення правильне, але компонент, який переходить до ro, був би дуже малим.

  3. Час нескінченний, тому просто вважайте ланцюг стабільним і робіть кожну петлю, слідуючи за KVL, для Vo ігноруйте поточне Co, для Vi це трохи складніше, просто подумайте про це, як це ви застосували Vi до C1, і це іде на землю. C випливає з того, що ви нам сказали в питанні 2, і, нарешті, зробіть дільник напруги, щоб з'ясувати співвідношення між Vo і Vi. Вам потрібно 5,6, щоб отримати 5,5, так що замовлення зіпсовано, я б сказав.

схематичні

імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab

  1. OTA - це особливий тип підсилювачів, він використовує діоди на диференціальних входах для створення великого опору на вході. Ось таблиця для одного, щоб ви ознайомилися з нею краще. ----> Лист даних

Спасибі за вашу відповідь. У мене все ще є проблеми з тими рівняннями. Оскільки час нескінченний, я розглядаю всі конденсатори як відкриті ланцюги. Таким чином я знаходжу Во, але тоді я не знаю, як знайти Ві. Чи слід проводити аналіз часової області? Це призвело б до диференціальних рівнянь ...
Стефаніно,

Я б зробив аналіз частотної області перетворити всі конденсатори на опір 1 / wc, і коли ви зробите дільник напруги, щоб отримати Vi, всі частоти скасуються, для постійної часу в кінці вам потрібно зробити аналіз часу.
Хуан
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.