Schaltungstechnik 2 Beispiele Differenzverstärker
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- Sabine Gerstle
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1 Schaltungstechnik Beispiele Differenzverstärker Univ.-rof. Dr. Linus Maurer Institut für Mikroelektronik und Schaltungstechnik Zur Beachtung: Die hier den Studierenden angebotenen Unterlagen dienen ausschließlich der Dokumentation des Vorlesungsinhalts und dürfen aus urheberrechtlichen Gründen nicht veröffentlicht oder öffentlich zugänglich gemacht werden!
2 Entwerfen sie einen NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenscchaften: Spannungsverstärkung A V =5 Leistungsverbrauch mw CM-egel für die Nachfolgende Stufe sollte mindestens 1,6V sein Annahme: k'=100µa/v², Maximales A V für W/L=100? V out V in
3 Entwerfen sie einen NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenscchaften: Spannungsverstärkung A V =5 Leistungsverbrauch mw CM-egel für die Nachfolgende Stufe sollte mindestens 1,6V sein Annahme: k'=100µa/v², Maximales A V für W/L=100? V out V in
4 Entwerfen sie einen NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenscchaften: Spannungsverstärkung AV =5 Leistungsverbrauch mw CM-egel für die Nachfolgende Stufe sollte mindestens 1,6V sein Annahme: k'=100µa/v², Maximales AV für W/L=100? V out V in diss = = mw 1,8 V 1,11 ma
5 Entwerfen sie einen NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenscchaften: Spannungsverstärkung AV =5 Leistungsverbrauch mw CM-egel für die Nachfolgende Stufe sollte mindestens 1,6V sein Annahme: k'=100µa/v², Maximales AV für W/L=100? = mw 1,8 V 1,11 ma V out V in V out,cm ohne Nutzsignal = 1,6V?
6 Entwerfen sie einen NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenscchaften: Spannungsverstärkung AV =5 Leistungsverbrauch mw CM-egel für die Nachfolgende Stufe sollte mindestens 1,6V sein Annahme: k'=100µa/v², Maximales AV für W/L=100? = mw 1,8 V 1,11 ma V out V in V out,cm ohne Nutzsignal = 1,6V : V out,cm = R D R D = ( V out, CM ) =360Ω
7 Entwerfen sie einen NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenscchaften: Spannungsverstärkung A V =5 Leistungsverbrauch mw CM-egel für die Nachfolgende Stufe sollte mindestens 1,6V sein Annahme: k'=100µa/v², Maximales A V für W/L=100? = mw 1,8 V 1,11 ma R D = ( V out, CM ) =360Ω V out V in
8 Entwerfen sie einen NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenscchaften: Spannungsverstärkung A V =5 Leistungsverbrauch mw CM-egel für die Nachfolgende Stufe sollte mindestens 1,6V sein Annahme: k'=100µa/v², Maximales A V für W/L=100? = mw 1,8 V 1,11 ma R D = ( V out, CM ) =360Ω V out V in A v = Δ V out Δ V in =R D G m G m = Ω
9 Entwerfen sie einen NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenscchaften: Spannungsverstärkung A V =5 Leistungsverbrauch mw CM-egel für die Nachfolgende Stufe sollte mindestens 1,6V sein Annahme: k'=100µa/v², Maximales A V für W/L=100? = mw 1,8 V 1,11 ma R D = ( V out, CM ) =360Ω G m = 5 360Ω V out V in Was fehlt noch?
10 Entwerfen sie einen NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenscchaften: Spannungsverstärkung AV =5 Leistungsverbrauch mw CM-egel für die Nachfolgende Stufe sollte mindestens 1,6V sein Annahme: k'=100µa/v², Maximales AV für W/L=100? = mw 1,8 V 1,11 ma R D = ( V out, CM ) =360Ω G m = 5 360Ω V out V in G m (Δ V in =0)= k ' W L W L 1736
11 Entwerfen sie einen NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenscchaften: Spannungsverstärkung AV =5 Leistungsverbrauch mw CM-egel für die Nachfolgende Stufe sollte mindestens 1,6V sein Annahme: k'=100µa/v², Maximales AV für W/L=100? = mw 1,8 V 1,11 ma R D = (V V ) DD out, CM =360Ω G m = 5 360Ω W L =1736 V out V in
12 Entwerfen sie einen NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenscchaften: Spannungsverstärkung AV =5 Leistungsverbrauch mw CM-egel für die Nachfolgende Stufe sollte mindestens 1,6V sein Annahme: k'=100µa/v², Maximales AV für W/L=100? = mw 1,8 V 1,11 ma R D = (V V ) DD out, CM =360Ω G m = 5 360Ω W L =1736 V out V in A v =R D G m =R D k ' W L =1,
13 Wie gross darf der maximale CM-egel am Eingang werden (Annahmen wie im vorigen Beispiel, V TH =0,5V)?
14 Wie gross darf der maximale CM-egel am Eingang werden (Annahmen wie im vorigen Beispiel, V TH =0,5V)? V X =V Y =V CM, out >?
15 Wie gross darf der maximale CM-egel am Eingang werden (Annahmen wie im vorigen Beispiel, V TH =0,5V)? V X =V Y =V CM, out >V CM, in V TH =?
16 Wie gross darf der maximale CM-egel am Eingang werden (Annahmen wie im vorigen Beispiel, V TH =0,5V)? V X =V Y =V CM, out >V CM, in V TH V CM, out = R D >V CM, in V TH V CM, in < R D +V TH 1,11 ma V CM, in <1,8 V 360 Ω +0.5 V=,1 V
17 NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenschaften: Eingangs CM-egel 1,6V, ISS =0.5 ma, V TH =0,5V, Maximales?
18 NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenschaften: Eingangs CM-egel 1,6V, ISS =0.5 ma, V TH =0,5V, Maximales? V CM, out = R D >V CM,in V TH R D < V V + CM,in TH =,8 k Ω
19 NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenschaften: ΔVin,max =500mV V out Leistungsverbrauch 3 mw Annahme: k'=100µa/v², V in
20 NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenschaften: ΔVin,max =500mV V out Leistungsverbrauch 3 mw Annahme: k'=100µa/v², V in diss = = 3 mw 1,8V 1,67 ma
21 NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenschaften: ΔVin,max =500mV V out Leistungsverbrauch 3 mw Annahme: k'=100µa/v², V in = 3 mw 1,8V 1,67 ma (V V in ) = μ n C ox W L ( I D1 I D )
22 NMOS Differenzverstärker mit folgenden Eigenschaften: ΔV in,max =500mV V out Leistungsverbrauch 3 mw Annahme: k'=100µa/v², V in = 3 mw 1,8V 1,67 ma (V V in ) = μ n C ox W L ( I D1 I D ) V V in max I = SS W μ n C ox L W L W L = μ n C ox Δ V =133,3 in
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