Lec4-1version (558847)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Реализация биквада на ПК (интуитивный подход).

Предположим, что резисторы имитируются переключаемым конденсатором (ПК) с частотой переключения F_s, много большей наивысшей частоты сигнала, поступаемого на вход фильтра. Тогда R_EFF =1/C_s*F_s. Здесь R_EFF – номинал эквивалентного резистора; С_S – переключаемый конденсатор; F_S – частота переключения. Заменим каждый резистор на ПК, причем любой резистор с именем R_i заменим на ПК с именем С_Si.

Отметим , что все ПК не изолированы друг от друга . У некоторых ПК (C_S1 и С_S2), левые обкладки имеют одинаковый потенциал в любом из положений ключей ( 1 или 2) , что позволяет объединить "местные" ключи принадлежащие одному из ПК , в один общий , обслуживающий несколько ПК. Одинаковый потенциал имеют правая обкладка C_S1 и левая обкладка C_S4, правые обкладки C_S2 и C_S3 и левая обкладка C_S5, правые обкладки C_S4 и C_S5. Благодаря этому счастливому обстоятельству, схему можно перерисовать в виде:

Отметим значительную экономию количества ключей . В результате данная схема имеет каноническую конфигурацию биквада на ПК.

Вернемся к замечанию по поводу знака передаточной функции биквада. Если передаточная функция имеет вид : ,то после преобразований получим:

Как можно видеть , отрицательной величиной теперь является не только резистор величины , но и конденсатор величины . И если отрицательный резистор можно реализовать просто в виде инвертирующего ПК , то для реализации отрицательного конденсатора в любом случае последовательно с ним должен находиться инвертор. Это обстоятельство затрудняет реализацию неинвертирующего биквада, если использовать классические ОУ, т.е. с одним выходом. При использовании нового класса полностью дифференциальных ОУ дополнительный инвертор не нужен (см. рисунок ниже).

В полностью дифференциальных ОУ выходным напряжением является не напряжение между выходом и аналоговой землей, а между выходами, т.е. удваивается. При этом (см. далее):

• 2 раза увеличивается отношение сигнала с собственному шуму схемы;

• ввиду симметричной внутренней структуры ОУ теоретически устраняются все внешние наводки;

• увеличивается быстродействие ОУ.

Изложенные достоинства перекрывают недостаток, заключающийся в необходимости иметь в схеме почти в 2 раза больше ПК и интегрирующих конденсаторов.

Классические формулы для длинноканального MOST.

Крутая область: (1)

; - толщина подзатворного окисла (если это – не окисел, то значение заменить на требуемое); - подвижность носителей в канале (в этих формулах =const); - эффективные ширина и длина канала. - потенциалы затвора, истока и стока соответственно. Обозначают: (не путать с коэффициентом усиления по току в биполярном транзисторе). Также: - напряжение между затвором и истоком; - напряжение между стоком и истоком. Тогда:

Простейший КМОП усилительный каскад.

Общее положение, применяемое к любым усилителям класса А , имеющим достаточно высокий коэффициент усиления: размах входного сигнала , как правило, много меньше постоянного смещения на входе (т.е. постоянной составляющей входного напряжения , жизненно необходимого для любого усилителя , для того , чтобы при заданных характеристиках нагрузки рабочая точка на выходе находилась в середине диапазона изменения выходного сигнала). При этом изменение крутизны входного транзистора много меньше её значения при наличии на входе только постоянного смещения. Можно сказать, что крутизна входного транзистора в каскаде с достаточно высоким коэффициентом усиления постоянна и не зависит от входного напряжения. Такой режим работы усилителя называется режимом малого входного сигнала.

Итак , если у усилительного каскада статический (низкочастотный) коэффициент усиления К₀ достаточно велик , то ввиду ограниченности диапазона V_ВЫХ изменения выходного напряжения , диапазон V_ВХ изменения входного сигнала также ограничен , мал по величине и равен: малая величина при большом К₀ (при этом предполагается, что входной сигнал достаточно низкочастотный, т.е. медленно изменяется во времени. О зависимости коэффициента усиления усилителя K(f) от частоты f – в дальнейших лекциях). Пусть , где - постоянная составляющая входного напряжения, или входное смещение. - переменная составляющая входного напряжения, или сигнал. Тогда V_ВЫХ также имеет постоянную составляющую , или рабочую точку и переменную составляющую , или выходной сигнал.

На величину рабочая точка отличается от . - постоянная составляющая тока I_Rн в нагрузочном резисторе R_н и МОSТ или режимный ток. Переменная составляющая является малой величиной ввиду малости : . Здесь g- крутизна MOST для данного режимного тока . Выходной cигнал , т.е. . Примечание: Увеличивать R_н целесообразно лишь до величины, сравнимой с R_DS, дифференциальным сопротивлением MOST в пологой области при протекании через него режимного тока (см. дальнейшие лекции). Для увеличения К₀ можно увеличить R_н (см. Примечание), однако при этом растёт . Очевидно, что должно быть приблизительно равным , т.е. должно быть .Итак, получается, что чтобы надо ,но при этом уменьшается крутизна и уменьшается усиление каскада К(f) на высоких частотах (см. след. лекции). Концепция активной нагрузки позволяет преодолеть этот недостаток.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов лекций