1 / 48

MNAI –cvika3

MNAI –cvika3. Z ákladní simulace s BJT Proudová zrcadla, kaskodové zapojení MOS, BJT zesilovač. Pro simulace je pou žito modelu tranzistoru s DC parametry uvažovanými při výpočtu: NPN: Is = 2.10 -16 A = 100 Sklon výstupní charakteristiky 0.5 μ A/V při Ic=30uA (V E =60V) PNP:

tamma
Download Presentation

MNAI –cvika3

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. MNAI –cvika3 Základní simulace s BJT Proudová zrcadla, kaskodové zapojení MOS, BJT zesilovač

  2. Pro simulace je použito modelu tranzistoru s DC parametry uvažovanými při výpočtu: • NPN: • Is = 2.10-16 A • = 100 Sklon výstupní charakteristiky 0.5 μA/V při Ic=30uA (VE=60V) PNP: • Is = 2.10-16 A •  = 50 • Sklon výstupní charakteristiky 1 μA/V při Ic=30uA (VE=30V) • Tyto vlastnosti ověříme simulací: • - závislosti • - výstupních charakteristik • Pozn: přesné VT pro 300K je 25.851241 mV Modely lze získat na http://www.umel.feec.vutbr.cz/~prokop/MNAI/MNAI.htm

  3. ?? Vbe pro Ic = 30 μA

  4. Výstupní charakteristiky

  5. Výstupní charakteristiky (pro 30 μA  Rout = 1 / 498.056n = 2.0078 MΩ  = Ic / IB ≈ 30 μA / 300 nA = 100

  6. I2 - Ideální zdroj proudu I3 || Rin – zdroj s výstupním odporem 2 MΩ – jako předchozí BJT

  7. Výstupní charakteristika  Rout = 1 / 500n = 2 MΩ

  8. SIMULACE chyby proudu vlivem ≠∞

  9. SIMULACE chyby proudu vlivem ≠∞ .OP analysis !!!!!!

  10. NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE (N00173) .6548654581 (N00359) .6800000000 VOLTAGE SOURCE CURRENTS NAME CURRENT V_Vout -1.961E-05 TOTAL POWER DISSIPATION 1.33E-05 WATTS **** OPERATING POINT INFORMATION 27.000 DEG C ************************************************************************* **** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS NAME Q_Q1 Q_Q2 MODEL MNAI_NPN MNAI_NPN IB 1.98E-07 1.98E-07 IC 1.96E-05 1.96E-05 VBE 6.55E-01 6.55E-01 VBC -2.51E-02 0.00E+00 VCE 6.80E-01 6.55E-01 BETADC 9.90E+01 9.89E+01 GM 7.58E-04 7.57E-04 RPI 1.31E+05 1.31E+05 RX 0.00E+00 0.00E+00 RO 3.03E+06 3.03E+06 CBE 1.07E-11 1.07E-11 CBC 1.98E-12 2.00E-12 CJS 0.00E+00 0.00E+00 BETAAC 9.89E+01 9.88E+01 CBX/CBX2 0.00E+00 0.00E+00 FT/FT2 9.50E+06 9.48E+06 SIMULACE chyby proudu vlivem ≠∞ OUTPUT File 

  11. SIMULACE chyby proudu vlivem rd – výstupního odporu

  12. SIMULACE chyby proudu vlivem rd – výstupního odporu

  13. SIMULACE chyby proudu vlivem ≠∞

  14. SIMULACE chyby proudu vlivem ≠∞

  15. SIMULACE chyby proudu vlivem rd – výstupního odporu

  16. ???? Návrh Iout = 10 uA X Simulace Iout = 9.871 uA ???????

  17. ???? Při výpočtubyl zanedbán vliv ≠∞ Další vliv  výst. odpor rd !!!!!!!!!!!!!!!

  18. ???? Kde chyba ????

  19. Je nutno nastavit pracovní bod tak, aby DC napětí naOUT bylo v pracovní oblasti (zhruba střed napájení)

  20. Je nutno nastavit pracovní bod tak, aby DC napětí naOUT bylo v pracovní oblasti (zhruba střed napájení) Nutno určit DC předpětí bázeQ3 tak, aby proud IC byl 30uA.

  21. Je nutno nastavit pracovní bod tak, aby DC napětí naOUT bylo v pracovní oblasti (zhruba střed napájení) Nutno určit DC předpětí bázeQ3 tak, aby proud IC byl 30uA.

  22. Ověření pracovního bodu

  23. Zisk lze zjistit pomocí .TF analýzy

  24. Zisk lze zjistit pomocí .TF analýzy - výstupní soubor - výpis **** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS NAME Q_Q1 Q_Q2 Q_Q3 MODEL MNAI_PNP MNAI_PNP MNAI_NPN IB -5.96E-07 -5.96E-07 2.96E-07 IC -2.91E-05 -2.98E-05 2.98E-05 VBE -6.65E-01 -6.65E-01 6.65E-01 VBC 0.00E+00 6.59E-01 -1.01E+00 VCE -6.65E-01 -1.32E+00 1.68E+00 BETADC 4.89E+01 5.00E+01 1.01E+02 GM 1.12E-03 1.15E-03 1.15E-03 RPI 4.34E+04 4.34E+04 8.73E+04 RX 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 RO 1.01E+06 1.01E+06 2.03E+06 CBE 1.44E-11 1.47E-11 1.47E-11 CBC 2.00E-12 1.62E-12 1.51E-12 CJS 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 BETAAC 4.88E+01 4.99E+01 1.00E+02 CBX/CBX2 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 FT/FT2 1.09E+07 1.12E+07 1.13E+07 **** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS V(OUT)/V_V2 = -7.740E+02 INPUT RESISTANCE AT V_V2 = 8.734E+04 OUTPUT RESISTANCE AT V(OUT) = 6.727E+05 JOB CONCLUDED

  25. Kaskodové zapojení

  26. express It negligible Cascoded mirror output resistance

  27. Simulace pro kaskodové zrcadlo BJT – výstupní impedance • I = 30uA • Rd_out(NPN-30uA) = 2MΩ = 1.15e-3 . 2e6 . 2e6 =3.09 e9Ω Zlepšení více než 1000x oproti jednomu BJT !!!!!

  28. Před simulací nutno upravit  - parametrBF≈ 10 000 v modelu NPN !!!!!!!!!!

  29. NAME Q_Q2 Q_Q1 Q_Q4 Q_Q3 MODEL MNAI_NPN MNAI_NPN MNAI_NPN MNAI_NPN IB 3.03E-09 3.03E-09 3.03E-09 3.03E-09 IC 3.00E-05 3.00E-05 3.00E-05 3.00E-05 VBE 6.66E-01 6.66E-01 6.66E-01 6.66E-01 VBC -4.47E-06 0.00E+00 1.74E-03 0.00E+00 VCE 6.66E-01 6.66E-01 6.64E-01 6.66E-01 BETADC 9.89E+03 9.89E+03 9.89E+03 9.89E+03 GM 1.16E-03 1.16E-03 1.16E-03 1.16E-03 RPI 8.53E+06 8.53E+06 8.53E+06 8.53E+06 RX 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 RO 1.98E+06 1.98E+06 1.98E+06 1.98E+06 CBE 1.47E-11 1.47E-11 1.47E-11 1.47E-11 CBC 2.00E-12 2.00E-12 2.00E-12 2.00E-12 CJS 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 BETAAC 9.88E+03 9.88E+03 9.88E+03 9.88E+03 CBX/CBX2 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 FT/FT2 1.10E+07 1.10E+07 1.10E+07 1.10E+07

  30. **** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS I(V_Vout)/V_Vout = -3.245E-10 INPUT RESISTANCE AT V_Vout = 3.082E+09 OUTPUT RESISTANCE AT I(V_Vout) = 3.082E+09

More Related