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模拟集成电路设计-基本π网络(上)

上传时间:2024-03-05阅读次数:编辑:admin

  的基础,大部分放大器或者类放大器电路都有基本π网络的身影,新的放大器结构也是对基本π网络延伸和改良。所以学好基本π网络是非常重要的,深刻理解基本π网络后,阅读更复杂的放大器的文献就不是问题了。

  基本π网络通过在互易π 网络一侧添加一个压控电流源(VCCS)形成一个非互易网络。我们对这个π网络做节点分析(大家可以顺便想一下节点分析和Y参数的关系):

  大家看,在等式右侧的受控电流移到等式左边之前,Y矩阵还是对称的(互易)。

  受控电流源移动到左侧之后,正式的Y矩阵就不再对称了(网络不再互易)。换句话说互易定理,VCCS打破了这个电路的互易性。

  我们假设端口2是开路。然后可以解出这个二端口网络的一个最常用的传输函数,即跨阻。

  Prof. Abidi教育我们,要把传输函数写成规整的、对设计友好的形式,这样才不会成为划水的电路设计师:

  H∞是理想闭环增益,它可以有单位,当有单位时,“增益”这个词不再准确,但是大家心里明白就行。

  Tn是Null 回路增益,它也不可以有单位。Tn与这个网络的前馈的能力相关。

  大家看,-R2/R1是我们通常会假设一个理想运放接反馈电阻会有的增益。但是,要想用OTA达到同样的理想增益,我们需要

  满足了这三点凯时kb88真人平台,我们才能有理想的增益。这说明,如果源阻抗比较小,那gm就会要很大,导致更高的功耗。满足了第二点,第一点一般都可以满足电缆管,因为需要增益的线要大。但是第三点要求我们的负载阻抗不能太小,因为它要除以一个增益乘以gm后还要远大于1。例2:放大器

  电容,C3为VCCS的寄生电容和负载电容(下一级的输入电容)。我们可以猜测C3的一半是实现gm时产生的寄生电容一半是负载电容。因为要捕捉微弱的光线,光电二极管一般很大,所以C1可以被假设远大于C3。R2为反馈电阻。

  2根据光电二极管电流大小和目标输出幅度可以定下溅射离子泵,C1根据发光二极管的尺寸已经定下,所以我们只需要选择gm和C3。之后我们会学习MOSFET结构,但是现在我们可以做一个简单的预习设计。根据ω0和C1我们可以算出gm,在我们所假设的一种特定条件下,gm正比于W/L。然后,根据ω0和R2我们可以算出C3,它正比于W×L。知道了W/L和W×L我们就可以算出W和L了宾主效应,如果算出的L小于你所用工艺的L,那么这个结构就不能满足你的需求啦,要么换一个结构要么换更好的工艺吧!最后做出来的传输函数应该长这样:

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