Nullimpedanzen. 2Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs Tiefpass 1. Ordnung (Beispiel)...
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Nullimpedanzen
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2Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Tiefpass 1. Ordnung (Beispiel)
)(1
1)(
12 tAu
Datu GC
+
uG = h(t)C1
R1
+
dt
tduCti
)()(
+
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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
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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
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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
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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
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7Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
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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
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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
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10Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
Cg
Cf
Cd Uout(t)
Iin(t)
)()()( tututudfg CCC
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11Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
Cg
Cf
Cd
)(1
)1()(
12
2
1 tAuDaDa
Dbtu Gout
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12Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
1100
)10()(
12
1
A
aa
buout
gdm RRgA
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13Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Eingang
Ausgang
Rg
Rd
Cg
Cf
Cd
)(1
)1()(
12
2
1 tuDaDa
DbRgRtu Gdmgout
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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
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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
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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
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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
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18Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Rd
Cf
Cd)(sZeq
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19Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
„Common-Source“ Verstärker
Rd
Cf
CdOC
SCeqeq T
TZsZ
1
1)( 0
dd
dfeq CsR
RsCZ
1
/10
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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
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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
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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
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23Ausgewählte Themen des analogen Schaltungsentwurfs
Verstärkung mit RK – die Formel
1)))1(()(()(
)()/1()(
2
gdmfgdfddfdgfgdg
mfgdmout CRgCRCCRsCCCCCCRRs
sgsCRRgs Giu
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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
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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
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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
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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