Высокоскоростные операционные усилители с токовой обратной связью и высоким уровнем динамической точности

• Автор: Савченко, Евгений Матвеевич
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Первая глава

1.1. Основные методы построения высокоскоростных

операционных усилителей

1.1.1 Операционные усилители с токовой обратной связью

1.1.2 Операционные усилители с обратной связью по напряжению

1.2. Параметры конструктивно-технологического базиса

используемых технологических процессов

1.3. Исследование основных тенденций развития

высокоскоростных операционных усилителей с токовой обратной связью

1.4. Основные параметры разрабатываемых высокоскоростных
операционных усилителей с токовой обратной связью
1.5. Выводы
Вторая глава
2.1. Требования к параметрам ОУ с ТОС для достижения высокой
динамической точности обработки сигнала
2.1.1. Факторы, влияющие на время установления выходного
напряжения ОУ
2.1.2. Факторы, влияющие на уровень гармонических искажений

2.2. Влияние отдельных каскадов на параметры ОУ с ТОС и
основные методы их улучшения
2.2.1. Исследование входного каскада ОУ с ТОС
2.2.2. Исследование усилительного каскада ОУ с ТОС
2.2.3. Исследование выходного каскада ОУ с ТОС

2.2.4. Исследование источника опорного тока ОУ с ТОС
2.3. Схемно-топологическое решение ОУ с ТОС
2.3.1. Проектирование схемотехнического решения ОУ с ТОС
2.3.1.1. Проектирование схемотехнического решения ОУ с ТОС
на основе конструктивно-технологического базиса отечественного технологического процесса Р35ХХ
2.3.1.2. Проектирование схемотехнического решения ОУ с ТОС на основе конструктивно-технологического базиса зарубежного технологического процесса HJV
2.4. Анализ многоканальных ОУ с ТОС в части взаимодействия
каналов
2.4.1. Взаимодействие между каналами, происходящее за счёт
гальванической связи каналов ОУ с ТОС
2.4.2. Взаимодействие между каналами ОУ с ТОС, происходящее
за счёт пространственной связи
2.5. Выводы
Третья глава
3.1. Методика исследования параметров динамической точности
ОУ с ТОС
3.1.1. Методика исследования времени установления выходного
напряжения ОУ с ТОС
3.1.2. Методика исследования гармонических искажений ОУ с ТОС
3.1.3. Методика исследования шумовых параметров ОУ с ТОС
3.1.4. Методика исследования коэффициента разделения каналов
многоканальных ОУ с ТОС
3.2. Проектирование топологического решения ОУ с ТОС
3.3. Учёт влияния корпуса ИМС при проектировании СВЧ
ОУ с ТОС
3.4. Выводы

Четвёртая глава
4.1. Экспериментальная последовательность разработки ОУ с ТОС на основе конструктивно-технологического базиса отечественного технологического процесса
4.2. Экспериментальная последовательность разработки ОУ с ТОС на основе конструктивно-технологического базиса зарубежного технологического процесса
4.3. Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение
Приложение

Для определения связи динамических параметров ОУ с ТОС с параметрами динамической точности обработки сигнала необходимо рассмотреть вопросы влияния АЧХ на время установления выходного напряжения ОУ с ТОС, возникновения искажений в ОУ с ТОС и взаимодействия каналов многоканальных ОУ с ТОС.
2.1.1. Факторы, влияющие на время установления выходного
напряжения ОУ
Для достижения минимального времени установления ОУ с замкнутой обратной связью необходимо обеспечить АЧХ с затуханием 20 дБ на декаду в широком диапазоне частот [36, 39, 40], зависящем от требуемой точности. В этом случае передаточную функцию ОУ можно представить в виде инерционного звена первого порядка:
Т* + , (2.1)
где К - коэффициент передачи, Т- постоянная времени, соответствующая частоте полюса передаточной функции ОУ, э - оператор Лапласа.
При этом относительная погрешность установившегося значения напряжения на выходе ОУ в зависимости от времени при подаче на вход скачкообразного сигнала равна:
8{1) = е(-‘1Т)

где 5 - относительная погрешность установившегося значения напряжения,
г - заданный момент времени.
Откуда можно получить, что для 5=0,1%, т.е. точности на уровне
эффективных разрядов ст~7*Та для 8=0,02% (примерно 12 разрядов)
(уст~8,5*Т', т.е. для достижения времени установления 10 нс с 5=0,1% ОУ с
передаточной функцией близкой к (2.1) должен обладать полосой