Basic Amplifiers and Differential Amplifier

47 Pages·2011·0.97 MB·English

CSE 577 Spring 2011
BBaassiicc AAmmpplliiffiieerrss aanndd
DDiiffffeerreennttiiaall AAmmpplliiffiieerr
Insoo Kim, Kyusun Choi
Mixed Signal CHIP Design Lab.
Department of Computer Science & Engineering
The Penn State University
DDoonn’’tt lleett tthhee ccoommppuutteerr tthhiinnkk ffoorr yyoouu
In today’s analog design, simulation of circuits is essential
because the behavior of short-channel MOSFETs cannot be
predicted accurately by hand calculations. Nonetheless, if the
designer avoids a simple and intuitive analysis of the circuits
aanndd hheennccee sskkiippss tthhee ttaasskk ooff ggaaiinniinngg iinnssiigghhtt,, tthheenn hhee//sshhee
cannot interpret the simulation results intelligently. For this
reason, we say, ““DDoonn’’tt lleett tthhee ccoommppuutteerr tthhiinnkk ffoorr yyoouu..””
- Behzad Razavi
Insoo Kim
2/22/2011
CCoonntteennttss
Fundamentals
(cid:1)
Basic Amplifiers: Low Frequency Analysis
(cid:1)
Basic Amplifiers: High Frequency Analysis
(cid:1)
Differential Amplifier
(cid:1)
Feedback
(cid:1)
Insoo Kim
2/22/2011
FFuunnddaammeennttaallss
Definitions
(cid:2)
DC Operating Point & Load line
(cid:2)
Large Signal Analysis vs. Small Signal Analysis
(cid:2)
MOSFET intrinsic Capacitances
(cid:2)
DDeeffiinniittiioonnss
mmmmbbbb
Insoo Kim
2/22/2011
DDCC OOppeerraattiinngg PPooiinntt && LLooaadd LLiinnee
Insoo Kim
2/22/2011
LLaarrggee SSiiggnnaall AAnnaallyyssiiss vvss.. SSmmaallll SSiiggnnaall AAnnaallyyssiiss
Large Signal Analysis
(cid:1)
Insoo Kim
2/22/2011
LLaarrggee SSiiggnnaall AAnnaallyyssiiss vvss.. SSmmaallll SSiiggnnaall AAnnaallyyssiiss
Small Signal Analysis
(cid:1)
HHHHHHHHoooooooowwwwwwww ccccccccoooooooonnnnnnnnvvvvvvvveeeeeeeennnnnnnniiiiiiiieeeeeeeennnnnnnntttttttt !!!!!!!!!!!!!!!!
Insoo Kim
2/22/2011
MMOOSSFFEETT IInnttrriinnssiicc CCaappaacciittaanncceess
Insoo Kim
2/22/2011
((ccoonntt’’dd)) MMOOSSFFEETT IInnttrriinnssiicc CCaappaacciittaanncceess
Insoo Kim
2/22/2011