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da **strato** » 2 dic 2012, 1:11

Un triste sabato notte a tutti quanti voi :cry:

Nel caso in cui ho come carico attivo un specchio semplice

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(con $R_k>>\dfrac{1}{g_m}$ )la resistenza di uscita è data da $r_{o2||r_{o3}$
e nel caso in cui avessi un coppia con carico il generatore di wilson?

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Banalmente penserei al parallelo fra $r_{o2}$ e la resistenza di uscita del generatore di wilson che è circa pari a $\mu_{f4}r_{o5}$
Invece il libro riporta un altro risultato
$r_{o2}||\dfrac{2}{3}\mu_{f4}r_{o5}$
Come mai?
Sto impazzendo :cry:

da **strato** » 2 dic 2012, 16:39

Oddio ho sbagliato a disegnare (come sempre)
La coppia con specchio semplice è cosi

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avevo sbagliato la connessione a diodo

da **IsidoroKZ** » 9 dic 2012, 14:54

Non stai impazzendo, stai solo sbagliando i conti :)

Quello e` un sistema retroazionato con i quali non si possono calcolare le impedenze "a occhio" facendo delle serie e paralleli a buon senso.

Ad esempio quando dici che la resistenza vale $r_{o2}/\!/$ qualcos'altro non e` corretto, perche' il source di M2 non e` a ground.

Inoltre quando metti un generatore di tensione sull'uscita per valutare quanta corrente va via, la corrente che scende attraverso M2 ritorna da sopra, dando un contributo alla corrente Itest, come nello schema.

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Il contributo "arriva da sopra" non lo vedi se vai solo di paralleli, non riesci a valutare.

Il valore "esatto" dipende dalle approssimazioni e dalle assunzioni fatte, e dipende dalle convenzioni dette dal professore e dal libro.

Che libro e`?

PS: altra possibilita` per valutare l'impedenza, essendo un sistema retroazionato, puoi anche usare Blackman!

da **Miller** » 9 dic 2012, 19:40

Questo "modus operandi a occhio" mi pare sia utilizzato dal sedra smith e anche dallo jaeger blalok

Mi scuso per la mancanza di latex... Considero il caso con lo specchio semplice. La resistenza vista al collettore di M2 in effetti può essere considerata pari al doppio di ro2 supponendo Rk molto grande. La corrente di test sarà uguale alla corrente in M3 (che ha il contributo di vtest/ro3 + quello del generatore interno del BJT) e della corrente in M2 (vtest/2ro2). Ora, la tensione base-emettittore che pilota il generatore interno di M3 può essere calcolata considerando che tale tensione si trova ai capi di M4 (ovvero di una resistenza che vale approssimativamente 1/gm4, poiché connesso a diodo). Se ipotizziamo che la ie1 sia circa uguale alla ic1 e uguale ancora alla corrente entrante in M2 (se Rx è grande la corrente va tutta nella piccola resistenza 1/gm1 del primo transistore della coppia), allora la tensione base-emettitore di M4 è ottenibile come vtest/2ro2*gm3. A questo punto sostitunendo nella sommatoria delle correnti (itest) e ipotizzando i transistori matched si ritrova una resistenza di uscita pari ala parallelo tra ro2 e ro3.

Utilizzando questo ragionamento, credo (ma non ne sono sicuro, anche perché sono arrigunito con queste cose) che si possa dire che la resistenza di uscita possa calcolarsi come il parallelo tr ro2 e la resistenza di uscita del generatore di corrente di carico (in generale).

Non so se sono riuscito ad essere chiaro...

da **IsidoroKZ** » 9 dic 2012, 23:55

Quello che hai descritto non e` ad occhio, e il modo corretto (e approssimato) tenendo conto di tutte le correnti, in particolare quella che parte giu` per il transistore M2 e torna dal transistore M3.

Viene fatta l'assunzione che gm1=gm2 e gm3=gm4 e poi si trascurano i termini piccoli.

da **strato** » 10 dic 2012, 1:36

per rispondere a

IsidoroKZ uso sia il sedra che lo jeager come aveva appunto ipotizzato

Miller.
Allora noi abbiamo agito in due modi per trovare la resistenza di uscita,che per lo specchio semplice è risultato abbastanza "semplice".
O metto un generatore di test in uscita e calcolo tutti i contributi(portando in conto delle assunzioni semplificative) come ha detto

Miller oppure sfrutto il Norton-in-uscita della coppia e ci collego lo specchio

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Nel caso dello specchio semplice è inutile che vado a scomodare i doppi bipoli..o meglio non devo calcolare i parametri tali che mi vadano a semplificare la struttura perché piu semplice di cosi non si può (che bei giochi di parole:D).
I risultati in entrambi i casi mi portano a poter approssimare la resistenza totale di uscita come il parallello delle ro di M2 e M3.
Per il Wilson invece ho difficoltà ad usare il primo metodo perché appunto

quando metti un generatore di tensione sull'uscita per valutare quanta corrente va via, la corrente che scende attraverso M2 ritorna da sopra, dando un contributo alla corrente Itest, come nello schema.

non me ne esco piu
Mentre con il secondo metodo dovrei parametrizzare la struttura Wilson (ad esempio con i parametri y) e collegarla al Norton-in-uscita ma poi ho difficoltà nel decidere quali sono le semplificazioni che devo fare.
(non me ne volete ma ho difficoltà ad esprimermi..oggi ho avuto l'ennesima inculatura da questo esame..sono usciti i risultati del compito e sono stato giudicato Totalmente insufficiente ^^)

Spendo due parole su questo Norton-in-uscita che sul Sedra non c'è..anzi invece di parlare allego la pagina del libro dove per magia appare questa simpatica struttura.
Vorrei solo capire se,al dilà dei calcoli,Il modus operandi è corretto..

da **strato** » 10 dic 2012, 1:42

Aggiungo che Blackman non lo abbiamo studiato..

da **strato** » 12 gen 2013, 16:42

ho ripreso in mano l'esercizio ieri e credo di aver trovato una soluzione.
Il circuito iniziale è una coppia differenziale ed ha come carico un generatore di Wilson

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uno dei punti dell'esercizio mi chiede di calcolare il guadagno differenziale.
Ho pensato di calcolarmelo come $Ad = \dfrac{I_{sc}R_{out}}{V_{id}}$
Necessito quindi di calcolare la corrente di uscita in corto circuito e la resistenza di uscita.
Ho pensato di poter studiare con i parametri Y il generatore di corrente di Wilson in questo modo:

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i fattori di forma dei P-MOS sono tutti uguali e sono interessati da stessa corrente,per cui le g_m

sono uguali.
Per il calcolo di $y_{11}=\dfrac{I_1}{V_1}|_{V2=0}$ parto considerando
$I_1= V_1g_{o3}+g_{m3}V_{gs3}$
dove $V_{gs3}=g_{m5}V_{gs5}(r_{o5}//\dfrac{1}{g_{m4}}//ro_4)$
dove $V_{gs5}=\dfrac{V_1}{1+g_{m5}(r_{o5}//\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4})}$
sostituendo ottengo $y_{11}=g_{o3}+g_{m3}\dfrac{g_{m5}(r_{o5}//\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4})}{1+g_{m5}(r_{o5}//\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4})}$
che approssimando diventa:
$y_{11}=g_{o3}+\dfrac{g_{m3}}{2}$

Per $y_{12}=\dfrac{I_2}{V_1}|_{v1=0}$ considero
$I_1= g_{m3}V_{gs3} = g_{m3}I_2\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4}=V_2g_{m3}\dfrac{\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4}}{r_{o5}(1+g_{m5}(\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4}))+\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4}}$
con le dovute approssimazioni
$y_{12}=\dfrac{1}{2r_{o5}+\dfrac{1}{g_m4}}$ e quindi $\dfrac{g_{o5}}{2}$

Per $y_{21}=\dfrac{I_2}{V_1}|_{V2=0}$ considero:
$I_2= g_{m5}V_{gs5}\dfrac{r_{05}}{r_{o5}+\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4}}$ la $V_{gs5}$ è la stessa che ottengo nel calcolo di $y_{11}$ quindi sostituendo ottengo:
$g_{m5}\dfrac{r_{05}}{r_{o5}+\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4}}\dfrac{V_1}{1+g_{m5}(r_{o5}//\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4})}$
$y_{21}= \dfrac{g_{m5}}{2}$

Infine per la $y_{22}=\dfrac{I_2}{V_2}|_{V1=0}$ noto che è proprio $\dfrac{1}{resistenza che vedo dal drain}$
quindi $y_{22}=\dfrac{1}{r_{o5}(1+g_{m5}(\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4}))+\dfrac{1}{g_{m4}}//r_{o4}}$
che può essere approssimato a $\dfrac{g_{o5}}{2}$
Da notare quindi che $y{12}=y_{22}$
una volta ottenuti i parametri collego il mio quadripolo equivalente al modello equivalente a doppio bipolo della coppia

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e per calcolarmi la resistenza di uscita applico un generatore di test e spengo i generatori interni.

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$R_{OD}=r{o1}+r{o2}=2r_{o2}$
$R_{OC}=r_{o2}(1+gm_{2}2R_{Iss})+2R_{Iss}$

$I_x=V_x(G_{OC}+\dfrac{g_{o5}}{2})+\dfrac{g_{m5}}{2}V_1+(V_x-V_1)G_{OD}$
$(V_x-V_1)G_{OD}=V_1(G_{OC}+g_{o3}+\dfrac{g_{m3}}{2})+\dfrac{g_{m5}}{2}V_x$
risolvo con Cramer ed ottengo
$\dfrac{V_x}{I_x}=\dfrac{G_{OD}+G{OC}+g_{o3}+\dfrac{g_{m3}}{2}}{(G_{OD}+G{OC}+\dfrac{g_{o5}}{2})(G_{OD}+G{OC}+g_{o3}+\dfrac{g_{m3}}{2})+(\dfrac{g_{m5}}{2}-G_{OD})(G_{OD}-\dfrac{g_{o5}}{2})}$
trascurando tutti i termini tranne $G_{OD}$ e i termini con le g_m

che mi danno i contributi maggiori ottengo:
$\dfrac{V_x}{I_x}=\dfrac{G_{OD}+\dfrac{g_{m3}}{2}}{G_{OD}(\dfrac{g_{m3}}{2}+\dfrac{g_{m5}}{2}})$
sostituendo il valore di $G_{OD}$ e considerando le g_m

uguali ottengo:
$\dfrac{V_x}{I_x}=\dfrac{\dfrac{1}{r_{o2}}+g_{m3}}{\dfrac{g_{m3}}{r_{02}}}$ che è circa uguale a $r_{o2}$ .
Per quanto riguarda la corrente di corto circuito in maniera molto veloce,se mi è possibile, posso vedere che applico un segnale differenziale ho una corrente $i_d=\dfrac{V_{id}}{2}g_{m2}$ che viene replicata dal Wilson ed in uscita ho 2i_d

dunque il guadagno $Ad = \dfrac{I_{sc}R_{out}}{V_{id}}=g_{m2}r{o2}$
e questo risultato dovrebbe essere in accordo con quello datomi dal libro che approssima proprio $g_{m2}\cdot r_{o2}||(\dfrac{2\mu_{f3}r_{o5}}{3})$ a $g_{m2}r{o2}$

Ora..al dilà di tutto secondo voi il ragionamento è corretto?cioè..è puro caso che mi trovo il risultato approssimato del libro o effettivamente ho ragionato bene?
Allego uno screen shot dei risultati del libro

da **strato** » 12 gen 2013, 21:45

Avrebbe senso in questo caso..e quindi nel caso piu generale di un carico attivo,prendere un'uscita differenziale e non single ended?
mi spiego..io il guadagno lo calcolo come $\dfrac{V_2}{\dfrac{-Vid}{2}}$ e se la prendessi $\dfrac{V_1-V_2}{V_{id}}$ ?

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da **IsidoroKZ** » 12 gen 2013, 23:38

Non va bene l'uscita differenziale perche' il carico e` fortemente asimmetrico.

Il resto dell'approccio non mi piace molto, mi sembra complicato, ma devo analizzarlo piu` in dettaglio.

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

Resistenza di uscita coppia differenziale con carico attivo.

[1] Resistenza di uscita coppia differenziale con carico attivo.

[2] Re: Resistenza di uscita coppia differenziale con carico att

[3] Re: Resistenza di uscita coppia differenziale con carico att

[4] Re: Resistenza di uscita coppia differenziale con carico att

[5] Re: Resistenza di uscita coppia differenziale con carico att

[6] Re: Resistenza di uscita coppia differenziale con carico att

[7] Re: Resistenza di uscita coppia differenziale con carico att

[8] Re: Resistenza di uscita coppia differenziale con carico att

[9] Re: Resistenza di uscita coppia differenziale con carico att

[10] Re: Resistenza di uscita coppia differenziale con carico att

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