Necesito ayuda para analizar este amplificador diferencial

Navega tus respuestas
1

Tengo algunos problemas para analizar un amplificador diferencial. El amplificador y sus parámetros operativos asociados se encuentran en este enlace (pregunta 1)

enlace

¿Qué he hecho hasta ahora?

Bueno, he intentado usar el análisis de señal grande para obtener las corrientes de polarización en M5, M3, M4 y M6. Puedo encontrarlos para M5 y M6, pero solo puedo obtener expresiones que contengan \ $ V_ {o1} \ $ y \ $ V_ {o2} \ $ (es decir, \ $ V_o = V_ {o2} - V_ {o1} \ $) Para corrientes de polarización M3 y M4. También sé que sé que la suma de todas estas corrientes de polarización es igual a 5 mA.

Pensé que este era un buen comienzo. ¿Qué sigue?

Bueno, lo siguiente que miré fue un pequeño análisis de señal. Esperaba dibujar mi modelo y derivar algunas ecuaciones con las que podría juntar la ganancia de voltaje, así es como funciona normalmente.

Mi modelo de pequeña señal se dibuja correctamente, pero parece que no puedo obtener ninguna tracción al derivar expresiones con \ $ v_ {o1} \ $, \ $ v_ {o2} \ $, \ $ v_ {i1} \ $ y \ $ v_ {i2} \ $.

He estado en esto por un tiempo, ¿alguien podría indicarme la dirección correcta?

    
pregunta Shane Reynolds

2 respuestas

0

Este circuito es un poco complicado porque \ $ g_ {m1} \ neq g_ {m2} \ $.

Los transistores M5 y M6 son solo para polarizar, quitan algo de corriente de M3 y M4, lo que aumenta la ganancia del amplificador. El problema es que estas fuentes actuales no son iguales. La fuente actual I1 es solo para sesgo.

Para el análisis de señal pequeña solo se requieren M1 a M4.

Al denotar el voltaje en las fuentes de M1 y M2 por vx, se obtiene $$  -g_ {m1} (v_ {i1} - vx) - g_ {m2} (v_ {i2} - vx) = 0 $$ que se puede reorganizar de la siguiente manera $$ vx = \ frac {g_ {m1} v_ {i1} + g_ {m2} v_ {i2}} {g_ {m1} + g_ {m2}} $$ Si \ $ g_ {m1} \ $ fuera igual a \ $ g_ {m2} \ $ vx sería el voltaje de modo común \ $ (v_ {i1} + v_ {i2}) / 2 \ $. Sin embargo, este no es el caso aquí.

Usando vx ahora podemos calcular la corriente de drenaje $$ i_ {d1} = - i_ {d2} = (v_ {i1} - vx) \ cdot g_ {m1} $$

Para obtener la ganancia, tenemos que encontrar los voltajes de salida, que se dejan como ejercicio, ya que no deberían ser demasiado difíciles.

    
respondido por el Mario
0

Vea estos videos que explican el diseño de amplificadores diferenciales

enlace

Recientemente diseñé el mío y estos videos realmente me ayudaron a comprender y diseñar. Hay cierto análisis en la conferencia de video que explica sobre la ganancia y los criterios de diseño relevantes para lograr tal ganancia. El diagrama del circuito que se explica en el video es de una etapa típica de amplificador diferencial que no es exactamente igual a la suya, pero le da una idea del proceso de diseño. Si tienes más dudas, comenta aquí una vez más, te ayudaré tanto como sé.

    
respondido por el Bhuvanesh Narayanan

Lea otras preguntas en las etiquetas

¿Cómo probar el plástico para las propiedades ESD? Salida de DAC a 4-20mA [duplicado]