Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / Основы схемотехники КМДП аналоговых ИМС.doc
Скачиваний:
178
Добавлен:
16.04.2013
Размер:
8.8 Mб
Скачать

4.3.8. Реакция двухкаскадного оитун на большой синусоидальный

сигнал

Предположим, что при нормальной работе двухкаскадного ОИТУН на его выходе должен быть сигнал

(4.52)

Здесь – амплитуда сигнала.

Ввиду ограниченных значений токов ив каскадах, скоростьизменения выходного сигнала ограничена. На рис. 4.13 иллюстрируется эффект искажения большого сигнала при превышении скоростиизменения напряжения на выходе ОИТУН значения определяемого выражениями (4.47) и (4.51).

Рис. 4.13. Искажения сигнала при недостаточных режимных токах в каскадах ОИТУН.

Определим максимальные частоты синусоидальных сигналов на выходе, при которых они не искажаются. Имеем:

(4.53)

Отсюда

(4.54)

При преобладающем условии (4.47):

(4.55а)

При преобладающем условии (4.51):

(4.55b)

Аналогичными свойствами обладает повторитель на базе рассматриваемого двухкаскадного ОИТУН. Очевидно, что в общем случае предпочтительной является симметричная реакция на синусоидальный сигнал, т.е. режимные токи и соответствующие конденсаторы следует выбирать, исходя из равенства .

4.3.9. Распространенная архитектура двухкаскадного оитун

Наиболее удобной и распространенной архитектурой дифференциального двухкаскадного ОИТУН, внутренне приспособленной для требуемого соотношения , является архитектура с р-канальным входом первого каскада иn-канальным входом второго каскада. Простая электрическая схема с подобной архитектурой представлена выше, на рис. 4.4, и с этой же схемы началось рассмотрение концепции двухкаскадного ОИТУН. Эквивалентная малосигнальная схема изображена на рис. 4.5.

Удобство схемы на рис. 4.4 объясняется соответствие требуемому соотношению ввиду различия приблизительно в 3 раза подвижностей дырок и электронов. Ниже перечислены особенности двухкаскадного ОИТУН с р-канальным входом первого каскада в сочетании сn-канальным входом второго каскада.

  • При одинаковых отношениях входных транзисторов и одинаковых режимных токах для обоих каскадов крутизнытранзисторов в первом каскаде в 3 раза меньше, чем крутизнаво втором.

  • Применение n-транзисторов в качестве входных для второго каскада обеспечивает минимальное значение входной емкости второго каскада. Посколькувходит в состав емкостина выходе первого каскада, а последняя – в состав параметров в выражении (4.38b) для частоты неосновного полюса, значение необходимо иметь как можно меньшее. Двойная польза, т.е. одновременное увеличениеи уменьшениедостигается при уменьшении длины канала входного транзистора второго каскада. Неизбежное при этом уменьшение коэффициента усиления ОИТУН компенсируют использованием каскодных транзисторов в первом каскаде. Каскодные транзисторы во втором каскаде используют редко из-за уменьшения при этом размаха выходного сигнала.

5. Шум и его анализ в кмдп аналоговых имс

В электронных схемах во всех компонентах напряжение и ток всегда сопровождаются шумовыми напряжением и током, которые называют просто шумом. Общим признаком всех шумов (не путать с квазишумовыми сигналами) является, во-первых, невозможность предсказания появления какой-либо конкретной его величины в конкретный момент времени, т.е. его случайность и, во-вторых, равенство нулю его средней величины.