CMOS-versterker: 5 belangrike verduidelikings


Onderwerp van bespreking: CMOS-versterker

  • Wat is CMOS?
  • Wat is CMOS-versterker?
  • Inset offset spanning
  • Verskillende parameters in CMOS versterker
  • Toepassings van CMOS-versterker

Wat is CMOS?

CMOS:

CMOS is akroniem van komplementêre metaaloksied-halfgeleiers. Dit is een van die tipes metaaloksied veldeffektransistor en dit is 'n unipolêre toestel anders as BJT's.

CMOS-versterker: CMOS-omskakelaar
CMOS-omskakelaar

Wat is 'n CMOS-versterker?

CMOS-versterker:

CMOS-versterkers (komplementêre metaal-oksied-halfgeleierversterkers) is universele analoogstroombane wat gebruik word in persoonlike rekenaars, skootrekenaars, oudiovisuele toestelle, selfone, kameras, kommunikasiestelsels, verskillende biomediese toepassings, tot baie meer ander toepassings. In hoëpresterende CMOS-versterkerkringe word transistors oor die algemeen gebruik. Transistor word nie net gebruik om die seine te versterk nie, maar dit word ook as aktiewe las gebruik om hoë wins en uitsetswaai te verkry in vergelyking met resistiewe laaiblokke.

Die figuur hierbo toon 'n tweefase CMOS-versterker.

Sommige van die kritieke parameters wat die versterkers verteenwoordig is – 1. Omvang van die verskafde spanning, 2. Reaksie op frekwensies, 3. Reaksie op die geluide, ens.

Inset spanningsbereik:

Die reeks dui op 'n "toelaatbare" I/P-spanning wat 'n lineêre, nie-verwronge O/P-sein sal genereer.

                                          VDS>VGS - VT

VG is die insetspanning, VD is V.DD -VSAT vir PMOS.

Uit die bogenoemde verduideliking kan die insetspanning tot 'n mate bokant die spanning V swiepDD. Hulle15 en M16 is gekonstrueer om teen daardie huidige rigting van M teen te staan14. Nietemin, VDM12 is nie gelyk aan V nieDM14.

Seinpad van CMOS-versterker:

Seinpad van komplementêre metaaloksiedhalfgeleierversterkers: Seinpad verteenwoordig die pad waardeur die sein na die uitset van die inset bereik. Die seinpad wat gebruik word om die frekwensie-respons, stabiliteit en vele meer faktore te ondersoek.

Seinpad van CMOS-versterker

Aangesien die standaard CS-versterker hoë versterking het, sal die Miller-effek die totale insetkapasitansie verhoog. Enige kapasitansie tussen uitset en inset kan gesien word as kapasitansie by die inset na die grond met die vermenigvuldiging van (1 + Versterking).

Laai in CMOS-versterker:

Ons kan twee variëteite van aktiewe las in CMOS-versterker waarneem: Die diode gekoppelde MOS of stroombron MOS.

  1. Dit verteenwoordig die uitset wat met 'n stroombron geassosieer word. Die huidige bron dien as 'Laad' vir die uitset.
  2. As gevolg van Vgs van die aktiewe las konstant is. Weerstandwaarde is r0 = 1/λId, waar ekd is dreinstroom. Die lae frekwensie of gelykstroom (DC) wins,

                        Av = gmn (roM16 //r0kasp) gM17 (r0M18 //r0M17)

Tipiese vragprobleem:

• Bufferkonfigurasie is 'n ernstige toets vir onstabiliteit. Daar word gevind dat 'n behoefte om 'n groter kompensasie kapasitor vir hierdie doel te hê.

• Dit kan nie 'n klein lasweerstand aandryf nie.

CMOS-versterkerparameters:

Invoer offset:

Die offset spanning is Vref - VI

Die offsetspanning van die versterker word in bostaande figuur voorgestel. Dit word gemeet aan die verskille deur parameters soos drempelspanning, lasweerstand, ens.

Verwerpingsverhouding van gewone modus (CMRR):

"CMRR word gegee deur die verhouding van die versterking van die versterker in differensiële modus tot die versterking van die versterker in gemeenskaplike modus."

Kragtoevoer Verwerpingsverhouding (PSRR):

Kragtoevoer Verwerpingsverhouding of PSRR word gegee deur die verhouding van uitsetspanning tot die insetspanning. PSRR beskryf die geraasverwerping van CMOS-versterker. Tipiese metode om die kragtoevoerverwerpingsverhouding te verbeter, is gewoonlik deur middel van 'n kaskodestroombron of sink (dit is as gevolg van 'n hoë uitsetweerstandwaarde).

Slew rate en settling rate:

  • Hoë slagtempo
  • Klein kompensasiekapasitor Verhoog die bedryfsstroom

Versakingstyd is gelykstaande aan Tvestiging parameter en

Slagtempo = Vidmax

Geraas:

Vir 1 μA, 7.8 × 1012 elektrone wat elke sekonde verbygaan sal 'n geraas van 7800 Giga Hertz genereer.

1. Die hoër insettransistor word benodig om die geraasvlak te verminder.

2. Verhoging in bedryfstroom word ook vereis.

3. Wit en kort geraas is meestal konstant tydens die totale operasie

4. Flikkergeraas

Vergoeding in versterker:

Vergoeding word vereis om stabiliteit in opamp te verseker. A CMOS Versterker, lus-versterking en fase is die prameter wat gewoonlik die stabiliteit van die versterker spesifiseer. Die Op-Amp is oor die algemeen gebou in 'n geslote lus vir wins en fase-analise doel. Geskikte kapasitansie, weerstand en voorspanning word ook vereis vir die kompensasie van versterker.

Kompensasietegnieke vir tweestadiumversterkers
Image Credit: Alireza1990polimiTwee-stadium versterkers-kompensasie-metodesCC BY-SA 4.0

Gebruike van CMOS-versterker:

  • Hierdie komplementêre metaal-oksied-halfgeleierversterkers word gebruik in persoonlike verskillende elektroniese verbruikersprodukte soos rekenaars, skootrekenaars, oudiovisuele toestelle, selfone, kameras, ens.
  • Dit is een van die belangrike komponente van telekommunikasietoestelle
  • Verskillende biomediese toepassings gebruik deesdae hierdie tipe versterker. Daar is baie meer ander toepassings van CMOS-versterker en die lys neem toe.

Vir meer inligting oor MOSFET basiese beginsels en ander elektroniese verwante artikel  kliek hier

Soumali Bhattacharya

Ek is tans belê in die veld van Elektronika en kommunikasie. My artikels is gefokus op die hoofareas van kernelektronika in 'n baie eenvoudige dog insiggewende benadering. Ek is 'n aanskoulike leerder en probeer om myself op hoogte te hou van al die nuutste tegnologie op die gebied van Elektroniese domeine. Kom ons koppel deur LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/soumali-bhattacharya-34833a18b/

Onlangse plasings