1 / 36

OSNOVNE ANALOGNE STRUKTURE

OSNOVNE ANALOGNE STRUKTURE.

kendis
Download Presentation

OSNOVNE ANALOGNE STRUKTURE

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. OSNOVNE ANALOGNE STRUKTURE Strukturisano projektovanje analognih kola zasniva se na konceptu da svaka analogna ćelija može da se podeli na osnovne analogne strukture. Osnovna analogna struktura je najmanji analogni sastavni deo (blok) i sastoji se od jednog ili nekoliko tranzistora. Ona može da se opiše skupom projektnih parametara koji odredjuju performanse na nivou kola. Na ovaj način, procedura projektovanja je ista za jednostavna kao i za vrlo složena kola. Sastoji se od: - podele analogne ćelije na osnovne analogne strukture - izvodjenja specifikacija za svaku osnovnu analognu strukturu iz specifikacija na nivou kola - projektovanja osnovnih analognih struktura određenim redosledom.

  2. Biblioteka osnovnih analognih struktura Osnovnu analognu strukturu predstavlja jedan ili nekoliko tranzistora povezanih tako da realizuju konverziju napona u struju, konverziju struje u napon, ili obe konverzije. Struktura zahteva strujnu ili naponsku polarizaciju, koja se i sama realizuje drugom osnovnom analognom strukturom. Nekoliko povezanih osnovnih analognih struktura predstavlja složenu analognu strukturu koja se još naziva analognom ćelijom. Analogna ćelija realizuje analognu funkciju, npr. naponski ili strujni pojačavač, naponski folover (jedinični pojačavač), komparator, množač. Tabela 4.1 predstavlja osnovne analogne strukture koje se najčešće koriste kao sastavni delovi analognih ćelija. Osnovna analogna struktura nije bilo kakva kombinacija tranzistora. Postoji konačan broj osnovnih analognih struktura i one čine analognu biblioteku koja može da se koristi za projektovanje velikog broja analognih kola.

  3. Tranzistor u projektnom okruženju Detaljnije razmatranje pokazuje da tranzistor u osnovnoj analognoj strukturi može da bude vezan na jedan od sledećih načina: - sors je priključen na izvor jednosmernog napona, ulaz je na gejtu, a izlaz na drejnu (tj. stepen sa zajedničkim sorsom), - drejn je priključen na izvor jednosmernog napona, ulaz je na gejtu, a izlaz na sorsu (tj. stepen sa zajedničkim drejnom), - gejt je priključen na izvor jednosmernog napona, ulaz je na sorsu, a izlaz na drejnu (tj. stepen sa zajedničkim gejtom), - gejt i drejn su međusobno spojeni (tj. tranzistor vezan kao dioda), - tranzistor u diferencijalnom paru. Ovo znači da pored konačnog broja različitih osnovnih analognih struktura, postoji takođe konačan broj situacija projektovanja tranzistora. Stoga projektovanje osnovne analogne strukture predstavlja poseban slučaj projektovanja na nivou tranzistora, gde svaki tranzistor radi u datom okruženju i samo nekoliko projektnih parametara tranzistora je dominantno.

  4. Metodologija strukturisanog projektovanja Strukturisano projektovanje će biti pokazano na primeru operacionog pojačavača. Isti pristup može da se koristi za projektovanje bilo kojih drugih složenih analognih struktura.

  5. Podela kola Najčešće topologije OTA i OVA, implementirane kao uzemljene ili potpuno diferencijalne, podeljene su u osnovne sastavne delove i prikazane na slici 4.1. Jednostepeni OTA su prikazani sledećim redom: prost OTA, teleskopski OTA i presavijeni kaskodni OTA. Dvostepeni operacioni pojačavači se sastoje od OTA u prvom stepenu, posle kojeg sledi zajednički sors, zajednički drejn ili kaskodni pojačavač, kao što je prikazano na istoj slici. Klasifikacija osnovnih analognih struktura – svaki stepen analognog pojačavača se sastoji od transkonduktansne strukture (gm) koja konvertuje ulazni napon u izlaznu struju, iza kojeg sledi struktura opterećenja koja konvertuje izlaznu struju u izlazni napon. Transkonduktansna struktura zahteva strujnu polarizaciju, dok kaskodna struktura zahteva i naponsku polarizaciju. Stoga se sve osnovne analogne strukture mogu podeliti na sledeći način: - transkonduktansne strukture: zajednički sors, zajednički drejn, kaskodni stepen, diferencijalni par i njegove kaskodirane varijante, - strukture opterećenja: prosta i kaskodirana strujna ogledala, i - strukture za polarizaciju: prosta i kaskodirana strujna ogledala, tranzistor vezan kao dioda. Bitno je da sve transkonduktansne strukture imaju isti set projektnih parametara koji utiču na performanse kola. Isto važi za stepene za polarizaciju i stepene za opterećenje. Ovo omogućava izvođenje specifikacija i takođe uprošćava proceduru projektovanja.

  6. Model ponašanja (behavioral model) analognog pojačavača –pošto svaka transkonduktansna struktura zahteva i strukturu strujne polarizacije, one mogu da se posmatraju zajedno kao gm - ćelija koja obezbeđuje potrebnu transkonduktansu i izlaznu struju. Ova gm - ćelija iza koje sledi opterećenje daje najjednostavniji model ponašanja analognog pojačavača (Slika 4.2). Ovaj model ponašanja je koristan za simulacije na sistemskom nivou, kao i za izvođenje specifikacija pojačavača iz specifikacija na sistemskom nivou. On može da bude i složeniji, zavisno od sistema i primene.

  7. Izvođenje specifikacija Slika 4.3 prikazuje proceduru strukturisanog projektovanja analognih kola. Analogno kolo se prvo podeli na transkonduktansne i strukture opterećenja i polarizacije. Zatim se izvode specifikacije za svaku analognu strukturu iz specifikacija na nivou kola. Pri tome je moguće proveriti tehnološke granice, verifikovati specifikacije na nivou kola korišćenjem modela ponašanja ili izmeniti topologiju. Pošto svaka analogna struktura predstavlja set tranzistora u projektnom okruženju, poslednji korak je da se izabere odgovarajuće uputstvo za projektovanje (receptura) za svaki tranzistor imajući u vidu specifikacije osnovne analogne strukture. Svaki tranzistor tada može da se dimenzioniše kao što je predloženo u temi 2 (13) koristeći metodologiju sa nivoom inverzije. Primer izvođenja specifikacija za analogne pojačavače sa slike 4.1 dat je u tabeli 4.2.

  8. Izmena (trade-off) projektnih parametara – ponekad je teško zadovoljiti projektne specifikacije pošto one mogu da zahtevaju nerealne vrednosti projektnih promenljivih tranzistora. Kada strategije optimizacije na nivou tranzistora, opisane u temi 2 (13), ne mogu da daju zadovoljavajuće rezultate, optimizacija u projektovanju se sastoji od nalaženja balansa između projektnih zahteva koji mogu da se umanje i projektnih zahteva koji moraju da se ispoštuju na nivou osnovnih analognih struktura. Ovo postaje jedini nivo apstrakcije gde projektni parametri mogu da se promene u cilju obezbeđivanja zahtevanih performansi na nivou kola. Projektna optimizacija u ograničenom broju slučajeva može da se tretira kao matematički problem, ali ovo ne daje opšti uvid u rešenje problema. Pokušaj da se podese dimenzije tranzistora u cilju dostizanja performansi kola rezultuje komplikovanom i dugotrajnom procedurom, i nema osnovu u stvarnom analognom projektovanju. Zahvaljujući metodologiji strukturisanog projektovanja, ovde se problemu optimizacije analognog projektovanja pristupa na drugačiji način. Pre svega, pošto svaka osnovna analogna struktura ima svoju ulogu u kolu, treba uzeti u obzir samo parametre koji utiču na ponašanje na nivou kola.Drugo, prema projektnim zahtevima na nivou kola, može se odrediti nivo prioriteta izvedenih projektnih specifikacija, kao i prihvatljive granice parametara. Posledica je da redosled u projektovanju zavisi od topologije, pa sve osnovne analogne strukture moraju da se projektuju određenim redom. Na ovaj način, projektne specifikacije se izvode ne samo iz specifikacija kola, nego takođe u zavisnosti od projektnih parametara prethodno projektovanih blokova. Tako postaje moguće da se pronađe koje specifikacije mogu da se umanje. Korišćenjem klasifikacija analognih blokova u transkonduktansnim, kao i strukturama opterećenja i polarizacije, kao i modela ponašanja pojačavača, specifikacije na nivou kola mogu se

  9. korektno interpretirati. Na primer, ako je potrebno postići određenu vrednost pojačanja pojačavača, potrebne vrednosti ekvivalentne transkonduktanse i izlazne otpornosti mogu da se provere simulacijama na nivou sistema. Stoga, neke važne projektne odluke mogu se doneti na sistemskom nivou, bez razmatranja projektovanja na nivou tranzistora. Sledeća važna stvar je mogućnost provere tehnoloških granica na nivou osnovnih analognih struktura. Na primer, pošto se transkonduktansa transkonduktansne strukture izvodi iz specifikacije proizvoda pojačanja i propusnog opsega, a izlazna struja se izvodi iz slew-rate specifikacije, možemo da napišemo: Ako je ovaj odnos veći od maksimalnog odnosa gm/ID za datu tehnologiju, ne postoji projektno rešenje, pa nema potrebe da se traga za projektnim rešenjem na nivou tranzistora. Konačno, kada je teško (ili nemoguće) ispuniti određeni projektni zahtev za datu tehnologiju, postoji rešenje koje se opet zasniva na konceptu strukturisanog projektovanja. Ono se sastoji u zameni pogodnijom verzijom samo one osnovne analogne strukture koja utiče na problematični parametar. Na primer, ako treba ostvariti veliku izlaznu otpornost, transkonduktansna i struktura opterećenja treba da se zamene kaskodnim verzijama. Ostatak kola ostaje isti, kao i redosled projektovanja. Koraci u projektovanju analogne ćelije su centralna tema sledećeg poglavlja. Međutim, pre definisanja redosleda koraka u projektovanju analogne ćelije, važno je razumevanje karakteristika svih osnovnih analognih struktura, kao i mogućnost identifikacije njihovih projektnih parametara. Ovo se analizira u nastavku.

  10. Transkonduktansne strukture Transkonduktansne strukture sa jednim ulazom i jednim izlazom:ZS, ZD, ZG i kaskodni pojačavač. Diferencijalna V/I konverzija: diferencijalni par i njegove kaskodirane varijante. U oba slučaja značajni projektni parametri su: - transkonduktansa - izlazna otpornost - opseg ulaznog signala - opseg izlaznog signala - šum - parazitne kapacitivnosti na ulazu i izlazu. U slučaju diferencijalnih struktura dodatni parametar je ulazni ofset napon. U ovom odeljku određeni su projektni parametri i odgovarajući slučajevi projektovanja koji vode ka uputstvima za projektovanje na nivou tranzistora. Zajednički sors Zajednički sors zahteva strujnu polarizaciju koja se istovremeno ponaša kao struktura opterećenja. Ova struktura polarizacije - opterećenja je često prost ili kaskodni strujni izvor. Na slici 4.4 je stepen sa zajedničkim sorsom bez detalja polarizacije. Projektni parametri – Prema šemi za male signale sa slike 4.5 naizmenična komponenta izlazne struje je određena transkonduktansom tranzistora M1:

  11. Ako je izlazna otpornost RL strukture za polarizaciju veća od izlazne otpornosti samog ZS, , naponsko pojačanje je približno jednako unutrašnjem pojačanju Očigledno, izlazna provodnost gDS1 postaje važan parametar, pošto ograničava ukupnu izlaznu otpornost. Opseg promene izlaznog napona ograničen je sa jedne strane naponom zasićenja M1 VDSsat1 , a sa druge strane naponom koji diktira struktura za polarizaciju. Parazitna kapacitivnost na ulazu je približno a na izlazu je približno CGD1. Kapacitivnost CL nije uračunata pošto ona nije unutrašnji deo osnovne analogne strukture. U praksi je ulazna kapacitivnost kritičnija pošto ograničava vremenski odziv (brzinu) pojačavačkog stepena. Stoga se ona obično aproksimira unutrašnjom kapacitivnošću zbog oksida gejta tranzistora, Cox W1 L1, koja postaje važan projektni parametar. Stoga, projektni parametri za zajednički sors su sledeći parametri tranzistora M1: - transkonduktansa gm1 - izlazna konduktansa gDS1 - napon zasićenja VDSsat1 , i - unutrašnja kapacitivnost zbog oksida gejta .

  12. Projektni slučajevi – Moguće su sledeće situacije u projektovanju: - izlazna konduktansa + transkonduktansa, - izlazna konduktansa + napon zasićenja, - transkonduktansa + parazitne kapacitivnosti, i - izlazna konduktansa + napon zasićenja + parazitne kapacitivnosti. Projektna rešenja su data u drugoj glavi kao uputstva za projektovanje na nivou tranzistora.

  13. SCENARIO PROCEDURE PROJEKTOVANJA Posle podele analogne ćelije na osnovne analogne strukture (blokove), i izvodjenja projektnih specifikacija za svaki blok, osnovne strukture treba projektovati određenim redosledom zbog sledećih razloga: - propagacija specifikacija – projektni parametri osnovnih analognih struktura koje su već dimenzionisane mogu da utiču na projektne parametre odnosno projektne specifikacije osnovnih analognih struktura koje tek treba projektovati, - verifikacija granica parametara – projektni parametri osnovnih analognih struktura koje su već dimenzionisane mogu da nametnu donje ili gornje granice projektnih parametara nekih drugih osnovnih analognih struktura, - lokalna optimizacija – projektne izmene u obliku balansa projektnih zahteva mogu da se uoče samo na nivou osnovnih analognih struktura; pošto redosled u projektovanju nameće projektne prioritete, omogućena je procena koji zahtevi mogu da se ublaže i po koju cenu.

  14. Redosled u projektnoj proceduri za analogni pojačavač U ovom odeljku je dat uopšteni redosled u projektnoj proceduri za analogni pojačavač, a zatim je dat primer scenarija procedure projektovanja za jednu topologiju pojačavača. Bilo koja druga analogna ćelija može da se projektuje na sličan način. Redosled u projektnoj proceduri se uvek definiše imajući u vidu projektne prioritete i osnovne sastavne blokove. Klasifikacija analognih pojačavača – strujni, naponski, transkonduktansni i transrezistansni. Naponski pojačavači mogu da se podele na sledeći način: - Pojačavači sa jednim ulazom i jednim izlazom – mogu da se koriste samostalno ili kao izlazni stepeni. Ako se realizuju u klasi A, sastoje se od transkonduktansne strukture kao što je ZS, ZD ili kaskodni pojačavač i od strukture opterećenja/polarizacije. Primeri pojačavača u klasi B ili AB su invertor ili puš-pul pojačavač, ali njih nećemo ovde razmatrati. - Operacioni transkonduktansni pojačavači (OTA) – obično se koriste sa povratnom spregom i kapacitivnim opterećenjem ili kao ulazni stepen operacionog pojačavača. Imaju umereno (ili veliko) pojačanje, veliku izlaznu impedansu i veliki strujni kapacitet izlaza. Sastoje se od diferencijalne transkonduktansne strukture (npr. dif. par), strukture strujne polarizacije i strukture opterećenja. - Operacioni pojačavači - imaju veliko pojačanje, veliku ulaznu impedansu i malu izlaznu impedansu. Koriste se sa povratnom spregom sa otpornim ili otpornim i kapacitivnim opterećenjem. Generalno se realizuju kao dvostepeni pojačavači koji se sastoje od transkonduktansnog pojačavača i izlaznog stepena.

  15. Slika 5.1 prikazuje naponske pojačavače podeljene na osnovne analogne strukture. Iako je ovde analiza ograničena na dvostepene pojačavače, pojačavači mogu da imaju više pojačavačkih stepena.

  16. Redosled u projektovanju – Redosled u proceduri projektovanjau slučaju dvostepenog pojačavača je prikazan na slici 5.2. Strelice unapred sa desne strane označavaju osnovne analogne strukture čiji projektni parametri mogu da zavise od aktuelnih projektnih koraka. Strelice unazad sa leve strane označavaju mogući redizajn ili optimizacione petlje. Pre koraka dimenzionisanja bilo koje osnovne analogne strukture treba odrediti struje u kolu prema zahtevu za ukupnu struju kola ili brzinu rada. Osnovne strukture se zatim projektuju sledećim redosledom: Transkonduktansna struktura – struktura opterećenja – struktura naponske polarizacije – struktura strujne polarizacije. Transkonduktansni pojačavač se projektuje kao prvi stepen, dok se pojačavač sa jednim ulazom i jednim izlazom projektuje kao drugi stepen. Razvoj redosleda u projektnoj proceduri u formi projektnog scenarija će biti ilustrovan na primeru Milerovog operacionog pojačavača. Definicije projektnih parametara na nivou kola Definicije projektnih parametara na nivou kola u primeru koji sledi su: - Pojačanje za jednosmerne signale – Jednosmerno pojačanje svakog stepena se definiše kao proizvod ekvivalentne transkonduktanse transkonduktansne strukture i ekvivalentne otpornosti koja se vidi na izlazu: A0=gmROUT. - Opseg ulaznog napona – opseg signala na ulazu pojačavača može da se definiše u odnosu na dif. signal ili u odnosu na signal srednje vrednosti. - Opseg izlaznog napona - vOUT - Šum - Frekventni odziv - Ofset - Faktori potiskivanja - Brzina

  17. Scenario projektne procedure za Milerov operacioni pojačavač Na slici 5.19 prikazana je varijanta Milerovog OP sa p-kanalnim ulaznim diferencijalnim parom i uparenim svim polarizacionim strujnim izvorima.

  18. Projektni parametri na nivou kola Projektni parametri na nivou kola su izračunati i prikazani u tabeli 5.10. Faktori potiskivanja – Pojačanje ulaznog signala srednje vrednosti je aproksimativno što daje ako se pretpostavi da je gDS1,2  gDS3,4. Ključni projektni parametar je izlazna provodnost strujnog izvora za polarizaciju MB11. U vezi PSRR, za tranzistore M3,4 i MB11,12, smatra se da oni imaju perturbacioni izvor za male signale ne samo u sorsu nego i u priključku gejta. Rezultujući doprinosi pojačanju su približno jednaki, ali suprotnog znaka, pa se idealno poništavaju. Sa druge strane, zbog tranzistora M5, šum u negativnom napajanju se pojačava do izlaza sa faktorom gm5ROUT2, što daje gde je A0 ukupno, a A0,1 pojačanje prvog stepena. Frekventna analiza Pojačavač ima tri pola: u gejtu tranzistora M3,4, u izlaznom čvoru prvog stepena, i u izlaznom čvoru drugog stepena. Polovi u izlaznim čvorovima stepena su razdvojeni primenom kompenzacione kapacitivnosti, po cenu pojave nule u desnoj poluravni. Aproksimacije su date u tabeli 5.11, i važe samo ako su kapacitivnosti sa slike 5.19 mnogo veće od parazitnih kapacitivnosti tranzistora.

  19. Jedinična učestanost je približno (??) a fazna margina je Obično je CC  CL, i tada je, očigledno, učestanost nule veća od učestanosti prvog nedominantnog pola, pa ne mora da se poništava.

  20. Tranzistori M5 i M3,4 obično moraju da se upare, tj. IF3,4=IF5, da se ne bi uneo sistemski ofset, i pošto je struja polarizacije M5 višestruko veća od struje polarizacije diferencijalnog para (tj. I2=mI1), može da se piše Pošto je CL mnogo veća kapacitivnost od parazitnih kapacitivnosti, sledi da je Na osnovu zahteva za određenu faznu marginu može da se postavi uslov za prvi nedominantan pol gde se kPM=tan(PM) određuje iz specifikacije fazne margine. Sada može da se napiše Podela kola Podela Milerovog operacionog pojačavača na osnovne analogne strukture je prikazana na slici 5.20. Sastoji se od sledećih osnovnih blokova: - diferencijalni pojačavač, - stepen sa zajedničkim sorsom, - aktivno opterećenje, - opterećenje ZS/strujna polarizacija, - strujna polarizacija diferencijalnog para, - glavna (strujna/naponska) polarizacija. Tranzistori za strujnu polarizaciju u ovom primeru su upareni, i predstavljaju prosto strujno ogledalo sa tranzistorima MP1,2.

  21. Izvođenje specifikacija Pojačavač podeljen na osnovne analogne strukture je ponovo prikazan na slici 5.21, sa naznačenim setovima odgovarajućih projektnih parametara na nivou kola. Specifikacije osnovnih analognih struktura su izvedene u tabeli 5.12. Dodatni projektni uslovi su: - tranzistori M3,4 i M5 su upareni da bi se izbegao ofset na izlazu prvog stepena, - tranzistori strujne polarizacije M11, M12 su upareni sa tranzistorom MP1, - , da bi se uprostilo pojačanje prvog stepena kao , - , da bi se uprostilo pojačanje drugog stepena kao .

  22. Redosled u proceduri projektovanja Koraci u proceduri projektovanja i moguće optimizacione petlje prikazani su na slici na sledećem slajdu. Struje u kolu (i početna vrednost kapacitivnosti kompenzacionog kondenzatora) – Struje u kolu se biraju sa jedne strane prema specifikaciji za ukupnu struju napajanja kola, a sa druge strane prema zahtevima za brzinu ili slew-rate. Ako se struja polarizacije prvog stepena računa prema zahtevu za slew-rate, tada treba u ovom koraku da se odredi i početna vrednost kompenzacione kapacitivnosti. Pošto nema opšteg pravila za izbor vrednosti kompenzacione kapacitivnosti, predlaže se da se krene od vrednosti iz opsega 1pF – 5pF ili sa polovinom vrednosti koja odgovara maksimalno dozvoljenoj površini kapacitivnosti u layout-u kola. Konačna vrednost koja zadovoljava uslov stabilnosti se određuje posle projektovanja drugog stepena. Ovo će zahtevati ponavljanje nekih ili svih koraka u projektovanju, pošto može da utiče na neke od projektnih parametara na nivou kola. Struja polarizacije drugog stepena se bira da bude 8 – 12 puta veća od struje polarizacije prvog stepena, da bi se postiglo zahtevano pojačanje i stabilnost. Diferencijalni par – Faktor inverzije tranzistora u diferencijalnom paru obično se određuje prema zahtevanom fGBW kao pri čemu se koristi početna vrednost kompenzacione kapacitivnosti. Ovaj proračun mora kasnije da se ponovi sa konačnom vrednošću kapacitivnosti.

  23. Sa druge strane, ako specifikacija za opseg srednje vrednosti ulaznog napona ima prioritet, maksimalna vrednost faktora inverzije je određena prihvatljivom vrednošću . Dužine kanala tranzistora L1,2 se određuju prema zahtevu za pojačanje prvog stepena, pošto se izlazna otpornost prvog stepena aproksimira sa 1/gDS1,2. Opterećenje – Pošto tranzistori M3,4 i M5 imaju isti faktor inverzije, početna vrednost može da se odredi iz specifikacije opsega izlaznog napona Međutim, ako je prioritet redukcija šuma ili ofseta, tada minimalni faktor inverzije tranzistora M3,4 može da bude nametnut uslovom gm3,4<gm1,2 . Zajednički sors – Pošto je faktor inverzije određen u prethodnom koraku, transkonduktansa drugog stepena je određena strujom polarizacije I2. Stoga se minimalna prihvatljiva vrednost transkonduktanse izračunava iz uslova stabilnosti kao odakle je minimalna potrebna struja polarizacije Dužina kanala tranzistora L5 se izračunava iz specifikacije pojačanja drugog stepena, pošto se izlazna otpornost drugog stepena aproksimira sa 1/gDS5 . Pošto su dužine tranzistora L3,4 jednake L5 (??), dodatni uslov koji treba ispuniti je da izlazna provodnost tranzistora M1,2 bude jednaka ili veća od izlazne provodnosti tranzistora M3,4, tj.

  24. Kompenzaciona kapacitivnost – Posle projektovanja pojačavačkih stepena treba popraviti vrednost kompenzacione kapacitivnosti, korišćenjem ranije definisanog uslova Očigledno, ako se promeni vrednost kapacitivnosti, može biti neophodno podešavanje struje polarizacije drugog stepena, ili nivo inverzije tranzistora M1,2 ili M5. Stoga je dobra praksa da se ovaj korak kombinuje sa simulacijama pojačavača polarisanog idealnim strujnim izvorima. Važno je uočiti da za postizanje stabilnosti nije dovoljno povećati vrednost kompenzacione kapacitivnosti, pošto postoji zasićenje u zavisnosti fazne margine od kapacitivnosti, kao što pokazuje slika 5.23. Stoga je neophodno pronaći kompromis izmedju projektnih parametara u gornjoj jednačini.

  25. Strujna polarizacija – Nivo inverzije tranzistora MB11, MB12 (i MP1) određen je na osnovu opsega izlaznog napona pojačavača, tj. prihvatljive vrednosti VDSsatB12. Međutim, ako se na ovaj način ne zadovolji specifikacija za srednju vrednost ulaznog napona, nivo inverzije se računa na osnovu prihvatljive vrednosti VDSsatB11. Pri određivanju dužina kanala mora (??) se ispoštovati dodatni uslov, tj. da izlazna provodnost tranzistora MB12 bude manja od izlazne provodnosti tranzistora M5 U isto vreme, ako je kao projektna specifikacija zadat CMRR, dužinu kanala treba izabrati tako da se dostigne izlazna provodnost gDSB11 koja obezbeđuje zadovoljenje zahtevanog CMRR. Pošto je tranzistor MP1 uparen sa MB11,12, tranzistor MP2 se dimenzioniše tako da bude na granici oblasti zasićenja. Otpornost RBIAS se određuje kao gde se naponi gejtova VG1 i VG2 računaju na osnovu izabranog nivoa inverzije MP1 i MP2. Posle dimenzionisanja kompletnog kola na nivou tranzistora, simulacijama se verifikuju postignute performanse. Tada je obično potrebno fino podešavanje u cilju poboljšanja šuma, ofseta ili faktora potiskivanja. Strelice unazad na slici 5.22 pokazuju koje blokove treba redizajnirati (ili podesiti njihove parametre) da bi se poboljšali ovi parametri na nivou kola.

More Related