¿Opamp usando Transistor Query?

  

Me resulta difícil entender cómo son los transistores que son   Los transconductores se pueden usar para diseñar un Opamp que es un voltaje   amplificador.

Un amplificador operacional es un amplificador de voltaje cuando se aplica retroalimentación negativa.

Si tuviera una fuente de corriente perfecta y teórica de alta ganancia controlada y aplicara retroalimentación negativa de la salida a la entrada, se convertiría en una fuente de tensión controlada por la tensión.

La salida de un amplificador operacional no tiene por qué ser un circuito común de extracción por empuje del colector. Muchos op-amperios en estos días usan una configuración de fuente / emisor común y la impedancia de salida de bucle abierto puede ser bastante alta dinámicamente. Es una retroalimentación negativa que dicta en gran medida cómo se ve la impedancia de salida.

Su amplificador operacional promedio podría verse así:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Es un amplificador operacional de dos etapas muy básico: la primera etapa se construye con M1-2-3-4 y es una etapa diferencial, mientras que la segunda etapa se construye con M5 y es una especie de etapa de fuente común. M6-7-8 solo sesga todo el asunto.

Al mirar M3-M4 puede ver que forman un espejo actual, M7 determina el total de corriente y \ $ V_ {i1} \ $, \ $ V_ {i2} \ $ produce un desequilibrio en las dos ramas: cuando \ $ V_ {i1} \ $ es mayor \ $ v_ {gs1} \ $ es menor, \ $ i_ {d1} \ $ es menor y es igual a \ $ i_ {d4} \ $, pero de M2 tienes algunos aumentado la corriente de drenaje. Básicamente tienes más corriente proveniente de M2, fluye menos en M4, ¿dónde está la diferencia? No seguro en la puerta M5, fluye en la resistencia de salida del espejo, que es muy alta, lo que produce un aumento muy alto en la tensión de la puerta de M5. \ $ i_ {d5} \ $ aumentaría pero M6 es parte de un espejo y no está dispuesto a permitir que aumente la corriente. Nuevamente, esta corriente adicional fluye en la resistencia de salida del espejo, lo que produce un cambio de voltaje muy alto en \ $ v_ {out} \ $. Tenga en cuenta que la ganancia total es, por lo tanto, algo como (Muy alto) \ $ ^ 2 \ $.

Todos los verdaderos ingenieros de diseño analógico, por favor, perdónenme.

algunas notas

En el "análisis" hecho, asumí que todas las corrientes de drenaje eran positivas, eso es cierto solo usando la convención de corriente de drenaje de "sentido común", es decir, la corriente positiva fluye de arriba a abajo. Tenga en cuenta que este esquema es muy básico, al menos necesitaría una serie RC desde el nodo de salida hasta la compuerta M5 para compensar, además la parte de sesgo se omite, por supuesto.

Esta imagen de enlace podría ser mejor:

La construcción central es un espejo actual. En el equilibrio, corrientes iguales deben fluir en Q1 / Q3 y Q2 / Q4. Cambiar el voltaje en la salida hará que una corriente fluya dentro o fuera de ella; este desequilibrio se corregirá por un aumento o disminución en el flujo de corriente a través de Q2. Por lo tanto, la baja impedancia de salida, porque las grandes variaciones en el consumo de corriente en la salida causan una pequeña variación en el voltaje. Si tuviera una gran impedancia de salida, entonces el consumo de corriente variable podría forzar el voltaje de salida hacia arriba y hacia abajo más.