Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

MNAI –cvika3 Základní simulace s BJT Proudová zrcadla, kaskodové zapojení MOS, BJT zesilovač.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "MNAI –cvika3 Základní simulace s BJT Proudová zrcadla, kaskodové zapojení MOS, BJT zesilovač."— Transkript prezentace:

1 MNAI –cvika3 Základní simulace s BJT Proudová zrcadla, kaskodové zapojení MOS, BJT zesilovač

2 Pro simulace je použito modelu tranzistoru s DC parametry uvažovanými při výpočtu: NPN: Is = 2.10 -16 A  = 100 Sklon výstupní charakteristiky 0.5 μA/V při Ic=30uA (V E =60V) PNP: Is = 2.10 -16 A  = 50 Sklon výstupní charakteristiky 1 μA/V při Ic=30uA (V E =30V) Tyto vlastnosti ověříme simulací: - závislosti - výstupních charakteristik Pozn: přesné V T pro 300K je 25.851241 mV Modely lze získat na http://www.umel.feec.vutbr.cz/~prokop/MNAI/MNAI.htm

3

4 ?? V be pro Ic = 30 μA

5 Výstupní charakteristiky

6 Výstupní charakteristiky (pro 30 μA  Rout = 1 / 498.056n = 2.0078 MΩ  = Ic / IB ≈ 30 μA / 300 nA = 100

7 I2 - Ideální zdroj proudu I3 || Rin – zdroj s výstupním odporem 2 MΩ – jako předchozí BJT

8 Výstupní charakteristika  Rout = 1 / 500n = 2 MΩ

9 SIMULACE chyby proudu vlivem  ≠ ∞

10 .OP analysis !!!!!!

11 NODE VOLTAGE (N00173).6548654581 (N00359).6800000000 VOLTAGE SOURCE CURRENTS NAME CURRENT V_Vout -1.961E-05 TOTAL POWER DISSIPATION 1.33E-05 WATTS **** OPERATING POINT INFORMATION 27.000 DEG C ************************************************************************* **** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS NAME Q_Q1 Q_Q2 MODEL MNAI_NPN MNAI_NPN IB 1.98E-07 1.98E-07 IC 1.96E-05 1.96E-05 VBE 6.55E-01 6.55E-01 VBC -2.51E-02 0.00E+00 VCE 6.80E-01 6.55E-01 BETADC 9.90E+01 9.89E+01 GM 7.58E-04 7.57E-04 RPI 1.31E+05 1.31E+05 RX 0.00E+00 0.00E+00 RO 3.03E+06 3.03E+06 CBE 1.07E-11 1.07E-11 CBC 1.98E-12 2.00E-12 CJS 0.00E+00 0.00E+00 BETAAC 9.89E+01 9.88E+01 CBX/CBX2 0.00E+00 0.00E+00 FT/FT2 9.50E+06 9.48E+06 OUTPUT File  SIMULACE chyby proudu vlivem  ≠ ∞

12 SIMULACE chyby proudu vlivem r d – výstupního odporu

13

14 SIMULACE chyby proudu vlivem  ≠ ∞

15

16 SIMULACE chyby proudu vlivem r d – výstupního odporu

17

18

19

20

21

22

23

24 ???? Návrh Iout = 10 uA X Simulace Iout = 9.871 uA ???????

25 ???? Při výpočtu byl zanedbán vliv  ≠∞ Další vliv  výst. odpor r d !!!!!!!!!!!!!!!

26

27

28

29

30

31 ???? Kde chyba ????

32

33

34

35

36

37 Je nutno nastavit pracovní bod tak, aby DC napětí na OUT bylo v pracovní oblasti (zhruba střed napájení)

38 Je nutno nastavit pracovní bod tak, aby DC napětí na OUT bylo v pracovní oblasti (zhruba střed napájení) Nutno určit DC předpětí báze Q3 tak, aby proud I C byl 30uA.

39 Je nutno nastavit pracovní bod tak, aby DC napětí na OUT bylo v pracovní oblasti (zhruba střed napájení) Nutno určit DC předpětí báze Q3 tak, aby proud I C byl 30uA.

40 Ověření pracovního bodu

41 Zisk lze zjistit pomocí.TF analýzy

42 - výstupní soubor - výpis **** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS NAME Q_Q1 Q_Q2 Q_Q3 MODEL MNAI_PNP MNAI_PNP MNAI_NPN IB -5.96E-07 -5.96E-07 2.96E-07 IC -2.91E-05 -2.98E-05 2.98E-05 VBE -6.65E-01 -6.65E-01 6.65E-01 VBC 0.00E+00 6.59E-01 -1.01E+00 VCE -6.65E-01 -1.32E+00 1.68E+00 BETADC 4.89E+01 5.00E+01 1.01E+02 GM 1.12E-03 1.15E-03 1.15E-03 RPI 4.34E+04 4.34E+04 8.73E+04 RX 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 RO 1.01E+06 1.01E+06 2.03E+06 CBE 1.44E-11 1.47E-11 1.47E-11 CBC 2.00E-12 1.62E-12 1.51E-12 CJS 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 BETAAC 4.88E+01 4.99E+01 1.00E+02 CBX/CBX2 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 FT/FT2 1.09E+07 1.12E+07 1.13E+07 **** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS V(OUT)/V_V2 = -7.740E+02 INPUT RESISTANCE AT V_V2 = 8.734E+04 OUTPUT RESISTANCE AT V(OUT) = 6.727E+05 JOB CONCLUDED

43 Kaskodové zapojení

44 Cascoded mirror output resistance express I t negligible

45 Simulace pro kaskodové zrcadlo BJT – výstupní impedance I = 30uA Rd_out(NPN-30uA) = 2MΩ = 1.15e -3. 2e 6. 2e 6 = 3.09 e 9 Ω Zlepšení více než 1000x oproti jednomu BJT !!!!!

46 Před simulací nutno upravit  - parametr BF≈ 10 000 v modelu NPN !!!!!!!!!!

47 NAME Q_Q2 Q_Q1 Q_Q4 Q_Q3 MODEL MNAI_NPN MNAI_NPN MNAI_NPN MNAI_NPN IB 3.03E-09 3.03E-09 3.03E-09 3.03E-09 IC 3.00E-05 3.00E-05 3.00E-05 3.00E-05 VBE 6.66E-01 6.66E-01 6.66E-01 6.66E-01 VBC -4.47E-06 0.00E+00 1.74E-03 0.00E+00 VCE 6.66E-01 6.66E-01 6.64E-01 6.66E-01 BETADC 9.89E+03 9.89E+03 9.89E+03 9.89E+03 GM 1.16E-03 1.16E-03 1.16E-03 1.16E-03 RPI 8.53E+06 8.53E+06 8.53E+06 8.53E+06 RX 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 RO 1.98E+06 1.98E+06 1.98E+06 1.98E+06 CBE 1.47E-11 1.47E-11 1.47E-11 1.47E-11 CBC 2.00E-12 2.00E-12 2.00E-12 2.00E-12 CJS 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 BETAAC 9.88E+03 9.88E+03 9.88E+03 9.88E+03 CBX/CBX2 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 FT/FT2 1.10E+07 1.10E+07 1.10E+07 1.10E+07

48 **** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS I(V_Vout)/V_Vout = -3.245E-10 INPUT RESISTANCE AT V_Vout = 3.082E+09 OUTPUT RESISTANCE AT I(V_Vout) = 3.082E+09


Stáhnout ppt "MNAI –cvika3 Základní simulace s BJT Proudová zrcadla, kaskodové zapojení MOS, BJT zesilovač."

Podobné prezentace


Reklamy Google