Πηνίο - Πυκνωτής σε DC προσομοίωση

Το πηνίο στις χαμηλές συχνότητες λειτουργεί ως βραχυκύκλωμα. Έτσι στο παρακάτω κύκλωμα αν κάνουμε μια DC προσομοίωση θα δούμε ότι όποια τιμή και να δώσουμε στο πηνίο του drain το ρεύμα θα παραμένει το ίδιο. Αυτό συμβαίνει διότι κάνουμε την προσομοίωση ουσιαστικά σε μηδενική συχνότητα.

Τώρα αν αντικαταστήσουμε το πηνίο με έναν πυκνωτή θα δούμε ότι θα λειτουργήσει ως ανοιχτό κύκλωμα με συνέπεια να μην εμφανίζεται καθόλου ρεύμα στο drain.

Πόλωση των τρανζίστορ

Με τον όρο πόλωση του τρανζίστορ εννοούμε την εφαρμογή εξωτερικών τάσεων, που είναι κατάλληλες για να προκαλέσουν ένα επιθυμητό ρεύμα στον συλλέκτη.

source

Output Voltage Swing

The definition of voltage swing is the difference between the maximum output voltage and the minimum output voltage. Maximum possible swing you can have in output is VDD-VSS, where VDD is the most positive voltage and VSS is the most negative. Often your swing is less than VDD-VSS and this depends on your circuit design.

source

Noise Figure ( Εικόνα Θορύβου)

Η εικόνα θορύβου είναι ο λόγος 

signal to noise ratio εισόδου προς το singal to noise ratio εξόδου

πρακτικά:
Οσο το σήμα περνάει μέσα από μία συσκευή σε ένα δίκτυο, η ισχύς του θορύβου αυξάνεται διότι κάθε συσκευή στον θόρυβο που παίρνει στην είσοδο προσθέτει και επιπλέον τον δικό της θόρυβο. Έτσι στον λόγο SNR έχουμε αύξηση του παρονομαστή οπότε το κλάσμα παίρνει όλο και μικρότερες τιμές 

Τιμή RMS (ενεργός τιμή)

Η ενεργός τιμή σχετίζεται με την ηλεκτρική ενέργεια που μπορεί να αποδώσει το σήμα. Στην περίπτωση των ημιτονικών σημάτων ορίζεται ως:

πρακτικά:
Μια κυματομορφή με RMS τιμή A, προκαλεί τα ίδια θερμικά αποτελέσματα με μια σταθερή κυματομορφή A Volt .
ή
Μια τάση A Volt (RMS) είναι ισοδύναμη με μια τάση A Volt DC .
πηγή

Για διαφορικούς ενισχυτές

thanks to Najmabadi

Γενικές αρχές που ακολουθώ

Έστω ότι έχω το παρακάτω κύκλωμα (ένα διαφορικός ενισχυτής)

Αν μας ζητάει το διαφορικό κέρδος, φτιάχνω το αντίστοιχο ημικύκλωμα  διαφορικού κέρδους

Το παραπάνω είναι ένας common source amplifier, οπότε πάμε και βρίσκουμε από το τυπολόγιο το κέρδος ενός common source ενισχυτή και αυτό θα είναι το διαφορικό κέρδος.

άρα από τυπολόγιο έχω

οπότε το διαφορικό κέρδος του παραπάνω ενισχυτή είναι

Κάνω την ίδια διαδικασία για να βρω το κέρδος κοινού τρόπου.

Αρχικά φτιάχνω το ημικύκλωμα κοινού τρόπου

Το παραπάνω είναι ένα κύκλωμα common source με resistance στο source, οπότε πάω στο τυπολόγιο και βλέπω ότι

άρα

Τέλος, για να βρω το CMRR απλά κάνω την διαίρεση

Voltage Gain in dB

Voltage gain in dB = 20 × log (V₂ / V₁)

link

Input Common Mode range (περιοχή κοινού σήματος εισόδου)

(Sedra/Smith) p690

• Η περιοχή αυτή συνιστά το εύρος των τιμών της Ucm για το οποίο λειτουργεί σωστά το διαφορικό ζεύγος

• Η μέγιστη τιμή της Ucm περιορίζεται από την απαίτηση που υπαγορεύει ότι τα Q1 και Q2 πρέπει να παραμένουν στον κορεσμό συνεχώς.
• Ucm_max = Vt + V_DD - (1/2)R_D

• Η ελάχιστη τιμής της Ucm υπαγορεύεται από την ανάγκη να παρέχεται επαρκής τάση στην πηγή ρεύματος I για να λειτουργεί σωστά.

Διαιρέτης τάσης σε nMOS

Output resistance of a cascode amplifier with a cascode active load (current mirror)

Κατανάλωση ισχύος

Εξεταστική

• Ιούνιος 2011 Θέμα 3 ***** (δύσκολo, στάδια εξόδου) not ok!!!
• Ιούνιος 2012 Θέμα 1 **** ok
• Ιούνιος 2011 Θέμα 4 *** (καθρέπτες, εύκολο)
• Σεπτέμβριος 2012 Θέμα 2α **
  (σχέση ρεύματος για τρανζίστορ στον κόρο, και μετά την σχέση που συνδέει το gm με το Vov)
• Σεπτέμβριος 2012 Θέμα 3o ***
• Σεπτέμβριος 2012 Θέμα 1ο *** (καλό για απόκριση συχνότητας)
• 14.1 (Sedra/Smith) ***** (καλή για βαμίδες εξόδου)
• Ιούνιος 2011 Θέμα 4 **** (καλή για καθρέπτες ρεύματος, active loads, κέρδος τάσης μικρού σήματος,αντίσταση εξόδου)
• 4.5 (Lewis-Meyer) ** 
• 4.20 (Lewis-Meyer) ** Πηγή Widlar
• 4.129 (Sedra-Smith) *** (Πολύ καλή. Ποιά είναι η ελάχιστη τάση στην έξοδο, για την οποία είναι δυνατή η λειτουργία ως πηγή ρεύματος! VDS3=VOV3)
• 6.130 (Sedra-Smith) **
• 1o Homework (2012) Θέμα 3ο *** Καλή για τα βασικά της ηλεκτρονικής
•  2o Homework (2012) Θέμα 2ο ** (Καθρέπτες ρεύματος)
•  2o Homework (2012) Θέμα 1ο * (πιστεύω ότι στις λύσεις έχει λάθος και είναι -gm(ro1||ro2) 

Ασκήσεις βιβλίου

Lewis-Meyer

• 4.1
  Σχόλια :
  1. τα τρανζίστορ που λειτουργούν παράλληλα, μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μόνο ισοδύναμο τρανζίστορ το οποίο θα έχει ρεύμα κορεσμού το άθροισμα των ρευμάτων κορεσμού των τρανζίστορ("που λειτουργούν παράλληλα").
  2. διαφάνεια 13 από καθρέπτες ρεύματος μας δίνει τον τύπο των ρευμάτων εξόδου για τρανζίστορ με διαφορετικά μεγέθη.

Ασκήσεις

• Ιούνιος 2011, Θέμα 4ο (καθρέφτες ρεύματος) Δυσκολία 2,Πολύ καλή άσκηση
• 1o Homework(2012), Θέμα 5ο Δυσκολία 1
• Λύση

ΑΠΟΡΙΕΣ

• 1o Homework(2012) Θέμα 4ο ερώτημα (α)
  
  

nMOS - pMOS applet

p-MOSFET

n-MOSFET

Διαγωγιμότητα (ορισμός)(Transconductance)

Διαγωγιμότητα είναι μέτρο για το πόσο καλά μετατρέπεται μια τάση στην πύλη σε ρεύμα στην υποδοχή.

wiki

Παθητικά και Ενεργά στοιχεία

Παθητικά : καταναλώνουν αλλά δεν παράγουν ενέργεια
Ενεργά : έχουν την δυνατότητα να ενισχύουν την ισχύ του σήματος

Τρανζίστορ

Διάταξη ημιαγωγών στερεάς κατάστασης.
Το τρανζίστορ μπορεί ανάλογα με την τάση την οποία πολώνεται να ρυθμίζει τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος που απορροφά από συνδεδεμένη πηγή τάσης.