6.00 CRCUTS AND ELECTRNCS Amplifiers -- Small Signal Model 6.00 Fall 000 Lecture 10 1
Reiew MSFET amp V S R L i DS Saturation discipline operate MSFET only in saturation region Large signal analysis 1. Find s under saturation discipline.. Valid, ranges under saturation discipline. Reading: Small signal model -- Chapter 8 6.00 Fall 000 Lecture 10
Large Signal Reiew 1 s = V S K ( 1) R L alid for V T and V T (same as i DS K ) 6.00 Fall 000 Lecture 10 3
Large Signal Reiew Valid operating ranges 5V corresponding interesting region for V S > = < 1V V T 1V V interesting region for. Saturation discipline satisfied. 6.00 Fall 000 Lecture 10 4
But V 5V S = 1V Demo V T 1V V Amplifies alright, but distorts t Amp is nonlinear / 6.00 Fall 000 Lecture 10 5
Small Signal Model ~ 5V V S Focus on this line segment ( V, ) V ~ 1V Hmmm = V V T 1V ~ V S K Amp all right, but nonlinear! ( V ) So what about our linear amplifier??? T R L nsight: But, obsere s about some point (V, V ) looks quite linear! 6.00 Fall 000 Lecture 10 6
Trick V ( V, V ) o i looks linear V perate amp at V, V Æ DC bias (good choice: midpoint of input operating range) Superimpose small signal on top of V Response to small signal seems to be approximately linear 6.00 Fall 000 Lecture 10 7
Trick V ( V, V ) o i looks linear V perate amp at V, V Æ DC bias (good choice: midpoint of input operating range) Superimpose small signal on top of V Response to small signal seems to be approximately linear Let s look at this in more detail graphically mathematically from a circuit iewpoint next week 6.00 Fall 000 Lecture 10 8
Graphically We use a DC bias V to boost interesting input signal aboe V T, and in fact, well aboe V T. V S interesting input signal V + + R L ffset oltage or bias 6.00 Fall 000 Lecture 10 9
Graphically V S interesting input signal V + + R L V S V operating point V, V = 0 V T Good choice for operating point: midpoint of input operating range V 6.00 Fall 000 Lecture 10 10
Small Signal Model aka incremental model aka linearized model Notation nput: = V + i total DC small ariable bias signal (like ) bias oltage aka operating point oltage utput: = V + o Graphically, i o V V 0 t 0 t 6.00 Fall 000 Lecture 10 11
Mathematically ( watch my fingers) = V S R LK ( ) substituting = V + i V = V S R K L (V ) i << V = V S R LK ( [V + i ] T ) = V S R L K ( [V ]+ i ) = V S R LK ([V ] + [V T ] i i RL K V + o = VS ( V From, V o = R L K ( V V T ) i + ) T ) R L K (V ) i g m related to V 6.00 Fall 000 Lecture 10 1
Mathematically o = R L K ( V V T ) i g m related to V o = g m R L i For a gien DC operating point oltage V, V V T is constant. So, o = A i constant w.r.t. i n other words, our circuit behaes like a linear amplifier for small signals 6.00 Fall 000 Lecture 10 13
Another way = V S R LK ( ) o = d d V R K L ) ( V S T = V i slope at V o = R L K (V ) i g m = K (V ) A = g m R L amp gain Also, see Figure 8.9 in the course notes for a graphical interpretation of this result 6.00 Fall 000 Lecture 10 14
More next lecture i DS Demo load line input signal response operating point V V How to choose the bias point: 1. Gain component g m V. i gets big Æ distortion. So bias carefully 3. nput alid operating range. Bias at midpoint of input operating range for maximum swing. 6.00 Fall 000 Lecture 10 15
易迪拓培训 专注于微波 射频 天线设计人才的培养网址 :http://www.edatop.com 射频和天线设计培训课程推荐 易迪拓培训 (www.edatop.com) 由数名来自于研发第一线的资深工程师发起成立, 致力并专注于微波 射频 天线设计研发人才的培养 ; 我们于 006 年整合合并微波 EDA 网 (www.mweda.com), 现已发展成为国内最大的微波射频和天线设计人才培养基地, 成功推出多套微波射频以及天线设计经典培训课程和 ADS HFSS 等专业软件使用培训课程, 广受客户好评 ; 并先后与人民邮电出版社 电子工业出版社合作出版了多本专业图书, 帮助数万名工程师提升了专业技术能力 客户遍布中兴通讯 研通高频 埃威航电 国人通信等多家国内知名公司, 以及台湾工业技术研究院 永业科技 全一电子等多家台湾地区企业 易迪拓培训课程列表 :http://www.edatop.com/peixun/rfe/19.html 射频工程师养成培训课程套装该套装精选了射频专业基础培训课程 射频仿真设计培训课程和射频电路测量培训课程三个类别共 30 门视频培训课程和 3 本图书教材 ; 旨在引领学员全面学习一个射频工程师需要熟悉 理解和掌握的专业知识和研发设计能力 通过套装的学习, 能够让学员完全达到和胜任一个合格的射频工程师的要求 课程网址 :http://www.edatop.com/peixun/rfe/110.html ADS 学习培训课程套装该套装是迄今国内最全面 最权威的 ADS 培训教程, 共包含 10 门 ADS 学习培训课程 课程是由具有多年 ADS 使用经验的微波射频与通信系统设计领域资深专家讲解, 并多结合设计实例, 由浅入深 详细而又全面地讲解了 ADS 在微波射频电路设计 通信系统设计和电磁仿真设计方面的内容 能让您在最短的时间内学会使用 ADS, 迅速提升个人技术能力, 把 ADS 真正应用到实际研发工作中去, 成为 ADS 设计专家... 课程网址 : http://www.edatop.com/peixun/ads/13.html HFSS 学习培训课程套装该套课程套装包含了本站全部 HFSS 培训课程, 是迄今国内最全面 最专业的 HFSS 培训教程套装, 可以帮助您从零开始, 全面深入学习 HFSS 的各项功能和在多个方面的工程应用 购买套装, 更可超值赠送 3 个月免费学习答疑, 随时解答您学习过程中遇到的棘手问题, 让您的 HFSS 学习更加轻松顺畅 课程网址 :http://www.edatop.com/peixun/hfss/11.html `
易迪拓培训 专注于微波 射频 天线设计人才的培养网址 :http://www.edatop.com CST 学习培训课程套装该培训套装由易迪拓培训联合微波 EDA 网共同推出, 是最全面 系统 专业的 CST 微波工作室培训课程套装, 所有课程都由经验丰富的专家授课, 视频教学, 可以帮助您从零开始, 全面系统地学习 CST 微波工作的各项功能及其在微波射频 天线设计等领域的设计应用 且购买该套装, 还可超值赠送 3 个月免费学习答疑 课程网址 :http://www.edatop.com/peixun/cst/4.html HFSS 天线设计培训课程套装套装包含 6 门视频课程和 1 本图书, 课程从基础讲起, 内容由浅入深, 理论介绍和实际操作讲解相结合, 全面系统的讲解了 HFSS 天线设计的全过程 是国内最全面 最专业的 HFSS 天线设计课程, 可以帮助您快速学习掌握如何使用 HFSS 设计天线, 让天线设计不再难 课程网址 :http://www.edatop.com/peixun/hfss/1.html 13.56MHz NFC/RFD 线圈天线设计培训课程套装套装包含 4 门视频培训课程, 培训将 13.56MHz 线圈天线设计原理和仿真设计实践相结合, 全面系统地讲解了 13.56MHz 线圈天线的工作原理 设计方法 设计考量以及使用 HFSS 和 CST 仿真分析线圈天线的具体操作, 同时还介绍了 13.56MHz 线圈天线匹配电路的设计和调试 通过该套课程的学习, 可以帮助您快速学习掌握 13.56MHz 线圈天线及其匹配电路的原理 设计和调试 详情浏览 :http://www.edatop.com/peixun/antenna/116.html 我们的课程优势 : 成立于 004 年,10 多年丰富的行业经验, 一直致力并专注于微波射频和天线设计工程师的培养, 更了解该行业对人才的要求 经验丰富的一线资深工程师讲授, 结合实际工程案例, 直观 实用 易学 联系我们 : 易迪拓培训官网 :http://www.edatop.com 微波 EDA 网 :http://www.mweda.com 官方淘宝店 :http://shop3690890.taobao.com 专注于微波 射频 天线设计人才的培养易迪拓培训官方网址 :http://www.edatop.com 淘宝网店 :http://shop3690890.taobao.com