SP - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

112 FEKT Vysokého učení technického v BrněVos1I 1≅ ⋅ εg ( 10.56 )m1Z rovnice vyplývá, že velikost offsetového napětí je přímo úměrná neshodnosti ε (skrzemultiplikační koeficient I 1 /g m1 I). Pro diferenciální pár v saturaci a podprahovém režimudostávámeIgI1g mVgs1−V=2( 10.57 )1 Thm= nVT =nkTq( 10.58 )Vidíme, že náhodný offset vznikající v důsledku neshodnosti je menší pro vstupní blokpracující v podprahovém („subthreshold“) režimu. Pro kvantitativní představu ε může míthodnotu kolem 0,02 a napětí drain-source v saturaci je asi (V gs -V th )=300 mV. Offset se tedypohybuje kolem 3 mV.Za poznámku stojí srovnání s bipolárnítechnologií. Transkonduktance MOS tranzistorův CMOS aplikacích má většinou 5-10x nižší hodnotunež transkonduktance tranzistorů bipolárních. Pokud sitoto uvědomíme v souvislosti s rovnicí ( 10.57 ) zjistíme,že v bipolárních aplikacích je náhodný offset asi 5-10xmenší než v aplikacích CMOSPOZN pro NÁVRHÁŘEVelký systematický offset jeprozradí spatně navržený obvod!Velký náhodný offset ukazuje nanevhodný layout obvodu!Obr. 62 Malosignálový náhradní obvod dvoustupňového OTA10.6.4 Kmitočtová odezva a kompenzaceMalosignálový model dvoustupňového OTA (Obr. 58) je zobrazen na Obr. 62. Každýstupeň je reprezentován řízeným proudovým zdrojem a paralelní kombinací výstupníhoodporu a zatěžovací kapacity. Stejnosměrný zisk je dán ziskem obou stupňů g m1 R 1 , g m2 R 2 .Dva RC obvody vytváří dva póly s úhlovým kmitočtem' 1 1p1= = τ1R1C( 10.59 )1' 1 1p2= =τ R C( 10.60 )22Víme, že výstupní odpor je dán paralelní kombinací dvou rds. Zatěžovací kapacita seskládá z parazitních kapacit tranzistorů a případně kapacitní zátěže na výstupu zesilovače.Časové konstanty obou stupňů se od sebe příliš neliší.Máme tedy systém se dvěma póly přenosu a stabilitu obvodu můžeme zaručit pouzev případě, že druhý pól je od toho prvního dostatečně vzdálen. Jinými slovy: je dostatečněvzdálen, pokud modul přenosu dosáhne 1 (jedné) dříve se k tomuto druhému pólu dostaneme.2