Archtitecture d'amplificateur de basse tension

M

Mallikarjun

Guest
Salut,

Je voulais concevoir un amplificateur avec un gain de 90 dB, largeur de bande de 850MHz, tension d'alimentation de 1,8 V et 0,5 V entrée de swing.entrée en mode commun est d'environ 0,8 V de tension.Toute l'architecture de cette spécification serait apprécié.

Merci d'avance

Mallikarjun

 
Habituellement, si vous voulez gagner gros avec une faible tension d'alimentation, vous devez utiliser (au moins) une étape amplificateur à deux.Finalement gain techniques renforcement peuvent être utilisés dans la première étape.

Toutefois, la faisabilité et le choix de l'architecture dépend d'un certain nombre d'exigences:

- Type de charge (juste capacitif / juste résistive / les deux)
- Type de rétroaction (résistif / sw CAPAC).
valeur de charge -
- La largeur de bande que vous mentionnez est avec lequel a été fermé gain de la boucle?
- Est-ce l'amplificateur doivent être stables dans la configuration de gain unité.
- Différentiel / asymétrique de sortie?
- ...

Cordialement

 
Le pôle deuxième fréquence est définie par la transconductance de l'étage de sortie et la capacité de charge.Si vous voulez augmenter le gain DC jusqu'à 90 dB, vous devez utiliser un dispositif de long canal à la sortie d'un stade de la conception deux.Ce serait créer un troisième pôle de la PAC en porte et de la pente de l'étage de sortie.Il ya donc un conflit naturel.La solution ne pouvait être un parallèle à 2 phases et étapes de conception 3.J'ai vu un design intégré bipolaire avec une spécification similaire à 5V il ya quelques années.Mais il pourrait 0.18u possible être réalisée.

 
Je pense que vous voulez faire amplificateur ADC, de sorte que le cahier est de 90 dB, 50MHz *, je vous thinnk peut faire référence à
En mode amplificateur de courant continu, plus de papier.faible puissance / haute vitesse ADC, ils utilisent-mode amplificateur courant

 
Salut,

* Amplificateur en boucle fermée est un gain 2.
* Entièrement différentiel avec balançoire entrée différentielle de 1Vpp.
* La charge est capacitif et se situe autour de 1pF
* Oui, il doit être stable dans les informations gain unité.

 
Pour avoir f-3dB = 850MHz avec un gain de 2, la bande passante doit être produit gain GBW = 1,7 GHz (je suis en supposant un facteur d'évaluation de 0,5 - si cet amplificateur doit être utilisé dans un circuit condensateur sw ce sera moins élevé en raison à la PAC entrée de l'amplificateur - situation la plus défavorable se).Si vous voulez la stabilité dans l'amplification de gain unité le second pôle doit être à une freq plus grand que f2 = 3 * 1,7 GHz = 5,1 GHz ....

Dans un amplificateur de Miller-deux le second pôle est donné par f2 = 1 / (2Pi) gm2/CL où gm2 est la transconductance de l'étage de sortie.Pour CL = 1pF vous avez gm2 = 53 ms, ce qui est une valeur tout à fait impressionnant -> courant important.

Grâce à ce grand courant, sans doute la capacité des transistors de sortie sont comparables à votre CL ...

Notez que si vous allez utiliser l'amplificateur d'avoir toujours un gain de 2, l'amplificateur ne peut pas être stable dans la configuration de gain unité.Cela signifie que f2 = 3 * 850MHz = 2,55 GHz qui est plus faible que la valeur précédente (mais toujours assez chalenging «valeur).

Enfin, un autre problème, c'est que les grands courants que vous avez besoin fera le gain de votre amplificateur faible.Cela se produit parce que lorsque vous augmentez le courant, le Mécanisme mondial augmente, mais la r0 des transistors diminue plus vite -> Comme le gain d'un amplificateur dépend gm.r0 termes, il sera faible.

Pente vous détendre les spécifications code] ????[/

 
Maxwell Cher,

Désolé, UGB = 850MHz et f = 425MHz à-3dB.
gain de l'amplificateur est constant (2).Je pense aussi à l'aide de deux Miller stade compensé amplificateur, avec étage cascode replié entrée et la source commune deuxième étape.Vous avez raison que nous augmentons le gain de l'amplificateur restera à cause de cela je pense utilisant un amplificateur de gain à la cascode replié première étape.Alors, quelle est votre pensée sur ce
Maxwell.

 
Ok, si les exigences ne sont pas si fous.Votre solution est logique.Je suis d'accord que vous avez probablement besoin d'utiliser gain augmenter dans la première étape.Mon conseil est que vous devez d'abord faire le dessin sans le voir et de bien gagner la façon dont est «manquant».Comme vous le savez sans doute augmenter le gain complique la compensation de fréquence due aux pôles / zéros introduit, il est donc une bonne solution pour aller une étape à la fois.

Le swing du signal à la sortie de la première étape est faible à cause du gain de la deuxième étape.Donc, probablement (en fonction de l'entrée et la sortie commune-modes) vous pouvez toujours utiliser un amplificateur cascode (non plié cascode) parce que le pôle secondaire est à une fréquence plus élevée.Vous pouvez analyser rapidement si cela est possible.

Si vous envisagez d'utiliser l'amplificateur toujours avec un gain de 2, vous n'avez pas besoin de garantir la stabilité à l'UGB.Fondamentalement, vous n'avez qu'à garantir une bonne marge de phase à 425 MHz, soit les pôles secondaires doit être à 3 * 425 à 4 * 425 et pas à 3 * 850 à 4 * 850.

Enfin il existe des alternatives à la compensation Miller dans deux amplificateurs stade, qui peut donner de meilleurs résultats.Vous pouvez vérifier sur ce livre Razavi (il a une explication et je pense qu'il a également les références que vous devriez vérifier).

J'espère que cela aide.

Cordialement

 
Salut maxwellequ

J'ai une question en ce qui concerne f2 = 3 * 1.7 = 5.1 GHz GHz -> puis-je savoir, comment obtenez-vous ce que c'est?quelle est la formule n'a utilisation u?Je suis un peu confus.

Merci.

Pour avoir f-3dB = 850MHz avec un gain de 2, la bande passante doit être produit gain GBW = 1,7 GHz (je suis en supposant un facteur d'évaluation de 0,5 - si cet amplificateur doit être utilisé dans un circuit condensateur sw ce sera moins élevé en raison à la PAC entrée de l'amplificateur - situation la plus défavorable se).Si vous voulez la stabilité dans l'amplification de gain unité le second pôle doit être à une freq plus grand que f2 = 3 * 1,7 GHz = 5,1 GHz ....

 
Salut depuis la tension d'alimentation est de 1,8 V, je ne pense pas que étage cascode ou le stade télescopique est approprié.Ai-je raison?thx

 
Oui, vous avez probablement raison, dans un ampli télescopique il ya 5 transistors à partir de la DMV à GND et 1,8 V est un peu la cuisse ...

En ce qui concerne le facteur 3 *, il est une règle de base utilisés dans la phase de conception.Si vous avez un système à deux pôles à laquelle vous souhaitez appliquer les informations, vous devriez avoir le second pôle, à une fréquence ~ 3 fois la boucle de fréquence-3dB fermé.Ceci assure une marge de phase raisonnable (60-70s ou alors ...).

 
Je pense que Cascode topologie plié répondre à vos besoins.Que diriez-vous de la vitesse de montée, consommation d'énergie, PSRR, CMRR ...Vous n'êtes pas limité par ces?

 
Il semble que vous êtes de réaliser un amplificateur entièrement differantial qui conclut que vous avez besoin d'un circuit CMFB trop.Toutefois, vous devez être prudent si vous prenez ce circuit.C'est-à-dire, CMFB peut limiter votre swing de sortie

 
Pour cette application, vous devez utiliser un condensateur commuté CMF pour économiser l'énergie.Comme sur le arquitecture je préfère un étage d'entrée plié cascode avec une sortie deuxième étape.La compensation cascode donne une bande passante supérieure.

Bastos

 
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