1 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Testschaltungen für Feedbackanalyse

RKAAAFFA

OL

OLOLF

2

21

1

AOL1 – Gain am Eingangsnetz AOL2 – aktive Verstärkung

RK FF

T - Schleifenverstärkung

Messpunkt - blau

Testquelle - rot

Kurzschluss

TAAFFA OLOL

F

1

21

2 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Ausgangswiderstand

OC

SCOUT T

TRR

11

0

R0 – Ausgangsimpedanz ohne Verstärkung

TOC TSC

KurzschlussKurzschluss

R=?

offene Leitung

Schleifenverstärkungen

3 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Ein Beispiel - Sourcefolger Ausgangswiderstand

UIN

UOUT

RsRg RsRg

Ugs+

gmUgs

Rd

Ugs*

Xi Xi*

ROUT

4 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Ein Beispiel - Sourcefolger

UIN

UOUT

RsRg

gmUgs

Rd

Ugs

5 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Ein Beispiel - Sourcefolger Erste Aufgabe: Xs, Xi und Xo lokalisieren

UIN

UOUT

RsRg

UIN

UOUT

RsRg

Ugs+

gmUgs

Rd

Ugs*

Xs

Xi Xi*

Xout

gmUgs

Rd

Ugs

XoXs Xi

6 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Signalgain im Eingangsnetz

UIN

UOUT

Rs* = Rd||RsRg

Ugs+

gmUgs

Ugs*Xs

Xi Xi*

Xout

UIN

UOUT

Rg

UgsXs

Xi

Xoutg

g

ggOL R

IRI

A 1

01

oXs

iOL X

XA

+

7 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Direkte (aktive) Verstärkung

UIN

UOUT

Rs*Rg

Ugs

gmUgs

Xs

Xi Xi*

Xout

UIN

UOUT

Rs*Rg

Xs

Xi

Xout*

*

**

2 Smgs

gsSmOL Rg

UURg

A

Ugs*

gmUgs*+ 0

*2

sXi

oOL X

XA

8 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Schleifenverstärkung

UIN

UOUT

Rs*Rg

Ugs

gmUgs

Xs

Xi Xi*

Xout

UIN

UOUT

Rs*Rg

UgsXs

Xi

Xout*

*

**

Smgs

gsSm RgUURg

T

0*

sXi

i

XXT

gmUgs*+

Ugs*

9 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Dead System Gain (FF)

UIN

UOUT

Rs*Rg

Ugs+

gmUgsUgs*

Xs

Xi Xi*

Xout

0*

iXs

o

XXFFUIN

UOUT

Rs*Rg

UgsXs

Xi Xi*

Xout

0FF

XoXs

10 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Verstärkung mit RK

*

*21

11 sm

smgOLOL

IN

OUTF Rg

RgRTAAFF

UUA

UIN

RsRg

UOUT

11 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Ein Beispiel - Sourcefolger

RsRg

Ugs+

gmUgs

Rd

Ω

*0 || SdS RRRR

Widerstand ohne Verstärkung

12 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Ein Beispiel - Sourcefolger Schleifenverstärkung mit offenem Ausgang

RsRg

Ugs+

gmUgs

RdUgs*

*gs

gsOL U

UT

smOL RgT *

13 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Ein Beispiel - Sourcefolger

RsRg

Ugs+

gmUgs

RdUgs*

*gs

gsSC U

UT

0SCT

OC

SCOUT T

TRR

11

0

mSm

SOUT gRgRR 11

01*

*

Schleifenverstärkung mit kurzgeschlossenem Ausgang

14 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Sourcefolger – wichtige Parameter

UIN

UOUT

Rs

ROUT = 1/gm UOUT/UIN = 1 RIN = ∞

1+

UIN

- UOUT = UIN

+

1/gm

15 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nichtinvertierender Verstärker

+

UIN

- AUIN+RIN

ROUT

+

-

OUT

OUT

R1

R2

Xs +

Xo+

XoXs Xi

Xi

16 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nichtinvertierender Verstärker (Verstärkung)

+

UIN

- AUIN+

RIN = ∞ROUT = 0

+

-

OUT

OUT

R1

R2

Xs +

Xo+

XoXs Xi

Xi

17 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Signalgain im Eingangsnetz

+

-

OUT

OUT

R1

R2

Xs +

Xo+

Xi Xi*

11 OLA

01

oXs

iOL X

XA

+

UIN

- AUIN+

RIN = ∞ROUT = 0

18 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Direkte (aktive) Verstärkung

+

-

OUT

OUT

R1

R2

Xs +

Xo+

Xi Xi*

+

- AXi*+

AAOL 2

0*2

sXi

oOL X

XA

Xi*

19 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Schleifenverstärkung

+

-

OUT

OUT

R1

R2

Xs +

Xo+

Xi Xi*

+

- AXi*+

Xi*

21

1

RRRAT

0*

sXi

i

XXT

20 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Dead System Gain (FF)

+

UIN

- AUIN+

+

-

OUT

OUT

R1

R2

Xs +

Xo+

Xi Xi*

XoXs

0*

iXs

o

XXFF

0FF

21 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Verstärkung mit RK

1

21

21

1

21

11 RRR

RRRA

ATAAFF

XXA OLOL

S

OF

+

-OUT

R1

R2

Xs +

Xo+

22 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nichtinvertierender Verstärker (Ausgangswiderstand)

+

UIN

- AUIN+

ROUT

+

-

OUT

OUT

R1

R2

Xi

Xi

Ω

RIN = ∞

23 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nichtinvertierender Verstärker (Ausgangswiderstand)

+

UIN

- AUIN+

ROUT

+

-

OUT

OUT

R1

R2

Xi

Ω

Widerstand ohne Verstärkung

OUTRRRR ||)( 210

24 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nichtinvertierender Verstärker (Ausgangswiderstand) Schleifenverstärkung beim offenen Ausgang

+

-

OUT

OUT

R1

R2

Xs +

Xo+

Xi Xi*

+

- AXi*+

Xi*ROUT

OUTOC RRR

RAT

21

1

25 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nichtinvertierender Verstärker (Ausgangswiderstand) Schleifenverstärkung beim kurzgeschlossenen Ausgang

+

-

OUT

OUT

R1

R2

Xs +

Xo+

Xi Xi*

+

- AXi*+

Xi*ROUT

0SCT

26 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Nichtinvertierender Verstärker (Ausgangswiderstand)

OC

SCOUTF T

TRR

11

0

OUTOUT

OUT

OUTOUTF

RAR

RRR

RRRRA

RRRR

1

21

21

1

21

1

||)(+

-OUT

R1

R2

Ω

OUT+

- AXi*+

Xi*ROUT

Ausgangswiderstand mit Rückkopplung

27 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

Aufgabe Rin=?

Cg Cg Cg

Transistor CS Amplifier SF Amplifier

Z=? Z=?

28 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

TSC

Cg Cg

OC

SCOUTF T

TRR

11

0

SCT

29 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

TOC

Cg Cg

OC

SCOUTF T

TRR

11

0

OCT

30 Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs

R0

Cg Cg

OC

SCOUTF T

TRR

11

0

0R