prikaz prve stranice dokumenta Projektiranje operacijskih pojačala opće namjene u CMOS tehnologiji
No public access
undergraduate thesis
Projektiranje operacijskih pojačala opće namjene u CMOS tehnologiji
Zagreb: University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing, 2015. urn:nbn:hr:168:638767
Soče, Marin
University of Zagreb
Faculty of Electrical Engineering and Computing

Institutional repository: FER Repository

Cite this document

Soče, M. (2015). Projektiranje operacijskih pojačala opće namjene u CMOS tehnologiji (Undergraduate thesis). Zagreb: University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing. Retrieved from https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:638767

Soče, Marin. "Projektiranje operacijskih pojačala opće namjene u CMOS tehnologiji." Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing, 2015. https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:638767

Soče, Marin. "Projektiranje operacijskih pojačala opće namjene u CMOS tehnologiji." Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing, 2015. https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:638767

Soče, M. (2015). 'Projektiranje operacijskih pojačala opće namjene u CMOS tehnologiji', Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing, accessed 30 November 2024, https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:638767

Soče M. Projektiranje operacijskih pojačala opće namjene u CMOS tehnologiji [Undergraduate thesis]. Zagreb: University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing; 2015 [cited 2024 November 30] Available at: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:638767

M. Soče, "Projektiranje operacijskih pojačala opće namjene u CMOS tehnologiji", Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing, Zagreb, 2015. Available at: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:168:638767

Metadata
TitleProjektiranje operacijskih pojačala opće namjene u CMOS tehnologiji
Title (english)Design of general purpose operational amplifiers in CMOS technology
AuthorMarin Soče
MentorMarko Koričić (mentor)
Committee memberMarko Koričić (predsjednik povjerenstva)
Committee memberTihomir Knežević (član povjerenstva)
Committee memberJosip Žilak (član povjerenstva)
GranterUniversity of Zagreb
Faculty of Electrical Engineering and Computing
Zagreb
Defense date and country2015-07-13, Croatia
Scientific / art field,
discipline and subdiscipline		TECHNICAL SCIENCES
Electrical Engineering
Abstract
CMOS je poluvodička tehnologija korištena kod tranzistora te se koristi u velikom dijelu današnje mikroelektronike. Integrirana tehnika je tehnika pri kojoj se milioni tranzistora postavljaju na male silikonske pločice. Operacijska pojačala su dio analogne integrirane tehnike i većini slučaja se koriste u Analagno-Digitalnim pretvornicima. Glavna funkcija pojačala je pojačanje signala. Operacijsko pojačalo koje je dizajnirano i analalizirano u ovom radu je takozvana preklopljena kaskoda prikazana na slici 2.4 Općenita jednađžba koja opisuje ukupno pojačanje je A_V=g_m R_iz U provoj verziji pojačala projektirano je diferencijsko pojačalo u sklopu preklopljene kaskode i provedena simulacija sa parametrima prikazanim u tablici 2.4. S obzirom da dobiveno pojačanje nije zadovoljavajuće tehnika produživanja kanala je korištena u drugoj verziji. Produživanjem kanala dobiva se veći izlazni otpor te pojačanje se povisuje sa 49dB(ver 1) na 72dB (ver 2). Međutim time se sužava širina frekvencijsko pojasa.U poglavlju 3 opisano je kako je izvedeno napajanje tranzistora koristeći tehniku strujnih zrcala i pokazano na slici 3.4. U simulaciji su korištene tipične verzije parametara tranzistora, ali u stvarnom fizikalnom svijetu ti parametri mogu varirati ovisno o kakvoći izrade, temperaturi. Zbog toga se vrši korner analiza u ulomaku 4. Četri različita ekstrema korener parametara su korištena da se provjeri radi li preklopljena kaskoda u tim ekstremnim slučajevima.Kao što je prikazano na grafu 4.4 za sve ekstremne parametre amplitudne karaktristike su zadovoljavajuće. Za dobivanje još većih pojačaja koristi se tehnika 'povećanja pojačanja'. U toj tehnici dva dodatna pojačala izvedna također kao preklopljena kaskoda da postave tranzistore M5,M6,M7,M8 u strujno povratnu vezu (slika5.3). Na ovaj način otpor u izlaznim stezaljkama raste još više te se dobivam pojačanje od 97dB (slika 5.6). S obzirom da pojačalo izvedeno u ovoj tehnici je višepolni sustav njegova stabilnosti nije zajamčena. Ulomak 6 bavi se problematikom stabilnosti. Prva verzija pojačala sa povećanjem pojačanja se pokaziva nestabilnom (slika 6.3) i zbog toga se radi druga verzija. U drugoj verziji potrošnja pomoćnih tranzistora se smanjiva i kapacitet se se postavlja na izlaz kako bi postavio pojačalo u stabilnost. Na slikama 6.7, 6.8, 6.9 napravljene su tranzijentne analize na narinuti step signal za tri različite vrste kapaciteta.
Abstract (english)
CMOS is semiconductor technology used in transistors. It is used in most of today microelectronics. Integrated technique is technique in which milions of transistors are puted on small silicon tiles.Operation amplifiers are part of analog integrated technique and are mostly used for making Analog-digital Convertors. Main function of operation amplifier is to increase the gain of a signal. Operation amplifier that is described in this work is called Folded Cascode as shown in figure 2.4. General quation that describe output gain is A_V=g_m R_out In first version of amplifier , differential folded cascode is designed and put in simulation with parametars from table 2.1. Since gain in first exampel is not sufficient ,techuniqe of modulating channels lenght is used in secend version. By incerasing the chanell lenght higher output resistance is obtained, increasing the gain from 49dB(ver1) to 72dB(ver2). Also in increasing the gain total gain-baindwith is narrowed (table 2.3).In chapter 3 power supply of transistors using current mirrors technique is described and showed in figure 3.4. In simultions typical parametars of transistors are used, but in physical world those paramteras can variet depending on manufactoring process, temperature. For that sake corner analasys is made in chapter 4. Four different extremes of our corner parametars are used to see if Folded Cascode (ver2). will still work. As shown in graph 4.4 for all extreme parametars amplitude chracteristic are satisfactorily. For aquiring even more gain gain boosting techinque is used .In this technique two extra folded cascode amplifiers are used to put transistors M5,M6,M7,M8 in current voltage feedback.(Figure 5.3). On this way output resistance go up even more. Total gain is 97dB (Figure 5.6). Since Gain boosted amplifiers is multipole system its stability comes to question. In chapter 6 is dealth with testing the stability. First version of Gain Boosted amplifier shows up as unstable amplifier (Figure 6.4) and second version is made. In second version power supply is lowed and capacitance is placed on the output nodes. Function of capacitance is to narrow width Gain-bainwidth to put amplifier in stability. In figures 6.7, 6.8, 6.69 transient analisys on step signal for diferent amount of capacitance is showed.
Keywords
Keywords (english)
Languagecroatian
URN:NBNurn:nbn:hr:168:638767
Study programmeTitle: Electrical Engineering and Information Technology
Study programme type: university
Study level: undergraduate
Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka elektrotehnike i informacijske tehnologije)
Type of resourceText
File originBorn digital
Access conditionsClosed access
Terms of useLicence In copyright icon
Public note
Created on2018-02-06 11:50:59