Pomoć: kako dizajnirati Op jedinica s niskom potrošnjom (2uA dobit)

[floatice]

Bok, ja potreba za dizajn Op jedinica dobitak s niskom potrošnjom, koristi kao tampon,
Važno parament:
(1) male snage: 2uA
(2) rail-to-rail input, rail-to-rail izlaz
(3) napon: 5V
(4) rješavanje time <20uS
(5) opterećenje: 20pF
2uA trenutno je važno za mene, molim vas dajte mi neke savjete, za op strukture, za neke refenerce Operativni program radova.
Hvala puno!

 

[OpAmp]

Bok,

Budući da želite imati manje od vremena doseljenja 20us, (a mislim da je 0,1% naseljuju vrijeme je važno za vas):

T = 20us / 8 = 2.5us ---> GBW = 1/2.5us = 400KHz = 2.51MRad / S.

Mislim da bi koristili vrlo jednostavan jednom fazi pojačalo da dobijete najviše bandwith, pa 2.51Mrad / s = GM / CL (CL = 20pF) ---> gm = 50uS.

Na taj način te bi trebao dobiti gm = 50uS s trenutnom, najviše, jednake 1uA.I don t koliko GM za tranzistor bi se u manje od 0.18um tehnologije, ali čini mi se da je dobivanje gm od 50mS sa trenutnom 1uA je nemoguće (barem u CMOS tehnologije.)

Te moć biti u mogućnosti za dizajniranje opamp s BiCMOS tehnologija.Ali čak i bipolarni tehnologija dizajn čini nemoguće za mene, jer sve što sam smatrao vrlo jednostavan (želite RR ljuljačka u ulaz / izlaz) što čini dizajn biti više komplicirana i više nemoguće.

OpAmp

 

[fendy]

Dragi OpAmp,
Imam 2 pitanja za vas:
1.What misliš o "T = 20us / 8"?
2.gm = 50uA / V nije teško whith 1uA trenutni and@0.5um CMOS process.May se moramo pozornost "Vdsat" (Vod), to će vrlo malo.

 

[floatice]

Hvala puno na prvom mjestu!
(1) na žalost, proces mi je izabrati 0.18um;
(2) i 20us je vrijeme za točnost> 99.9%;
(3) ja također ne znam zašto te izabrati "T = 20us / 8"

 

[jordan76]

Hi floatice i fendy,

Pod pretpostavkom jednog dominantnog kolac za opamp, to će trebati oko 6,9 * τ (vremenske konstante) riješiti u roku od 0,1%.Dodavanje nekih margina, možete odabrati da bude 8 (ili 9) * T.That's how "T = 20us / 8" dolazi.

Za vaš dizajn spec., svibanj vam je potrebno za korištenje pod-prag regija modeli umjesto trga zakona modela.

Nadam se da pomaže!

pozdravi,
jordan76

 

[fendy]

Jordan76,
Vidim, to je iskustveni vrijednost?
TKS

 

[floatice]

Vidim.
Hvala!

 

[JPR]

Slažem se s metodologijom koja se koristi Opamp, ali sam ne siguran calcualtions su pravo:

99.9% naseljuju -> 0,001 preostale -> ln (0.001) =- 6.9.To znači da ćete trebati barem 6,9 puta konstante naseljuju 20uSec.(korištenje 8x je u redu) 1 vremenske konstante mora biti manji od 2.5uSec.

GBW = 1 / (2 * pi * tau) = 64kHz (ne 400kHz!)

GBW = GM / (2 * pi * CC).Ako pretpostavimo da Izlaz za pojačalo je dominantna kolac (jednom stadiju dobiti), a zatim Cc je kapacitet 20pF izlaz.U ovom slučaju, GM = 8uS.

Ako pretpostavimo da 2uA trenutno se provodi u 6 jednakih dijelova (2x PMOS uređaji, 2x NMOS uređaji, 2x izlaz noge), to čini svaki dio o 300nA.U ovom slučaju, GM / I potrebno je oko 27x, što je vrlo teško, čak i subthreshold.Možda to može biti učinjeno s nekim transconductance jačanje.

Međutim, ako je trenutni iz NMOS je preusmjeren na par PMOS ulaz kad NMOS više ne može biti aktivni zbog niskog ulazni napon, a nasuprot kad NMOS više ne može biti aktivni zbog visokih ulazni napon, to ga čini 600nA available do transconductance.Sada GM / mi je više kao 13x, što se može učiniti ako su uređaji u subthreshold rada.

Izlazna ubi ograničavanje stopa i dalje bi 20uSec naseljuju vrijeme teško bez izlazni stupanj.Ako su sve trenutne je podijeljen na 3 načina (jedan unos NMOS uređaja, jedan unos PMOS uređaja, i jedan izlaz nogu), to bi proizvesti samo 600nA na izlaz.Vrijeme ubi 5V (željeznički željeznicom) da bi se 160uSec.

Ovdje su neke ključne riječi pomoći, kako bi stvari raditi:
Da biste dobili visoki GM po struje: "subthreshold MOS"
Za poticaj GM dobiti bolje rezultate izlaz: "transconductance jačanjem"
Da bi se dobila rail-to-rail ulazni raspon: "pozdravni diferencijalni par"

 

[Magli]

što je transconductance potaknuti, možete li nam dati više objasniti, hvala!

 

[OpAmp]

Odlično!

Žalostan JA ček foruma jednom u neko vrijeme, ali na sreću Jordan76 i JPR završio i ispravlja moj odgovor.

OpAmp

 

[JPR]

Transconductance povišenje se koristi za više djelotvoran transconductance u fazi unosa.Obično to uključuje dodatak neke vrste pozitivnih povratnih informacija, bilo na teret, na ulaz par, ili između opterećenja i ulazni para.

Pozitivne povratne obično se sastoji od očitavanje napona gdje je mala korist od ulaza i pomoću tog napona pružiti dodatne diferencijalna struja na teret (ili ponekad daleko od opterećenja).Primjeri u kojima se smislu napon će biti na teret uređaje u uravnotežene OTA, na tekuće ubrizgavanje čvor presavijeni cascode.

Budući da obično uključuje pozitivne povratne informacije, transconductance povišenje se mora koristiti pažljivo, ali može pružiti pogodnosti u korist, GBW / I omjer, GM / I omjer, pa čak i ubi stopa.

Nedostatke u GM poboljšanje jesu da se često uzrokuje smanjena stopa ubi / GBW omjer, može prouzročiti povećane buke, može uzrokovati više varijacija na dobit preko procesa ili iz dijela-to-dio i mogu utjecati stabilnost.

Zbog nedostataka i činjenica da je koristi pozitivne povratne informacije, poboljšanja 1.5x do 5x su tipični.

 

[crazyzzc]

vidim!(顶)

 

[OpAmp]

Objasniti s JPR odgovor, pogledati shematski je jedan od mojih prethodno dizajnirane OpAmps.GM je učvršćen faktor od 100 (10 zbog trenutne ogledala i 10 zbog pozitivne povratne informacije), ali imajte na umu ovaj pristup svibanj imati problem stabilnosti tijekom velikih tranzijenata ljuljačka.

OpAmp
Žao nam je, ali morate prijaviti kako biste vidjeli ovaj privitak