Načrtovanje močnostnega trans-konduktančnega ojačevalnika razreda AB v tehnologiji CMOS za velika kapacitivna bremenaBRUS, DARJAN (Avtor) Strle, Drago (Mentor) močnostni ojačevalnikrazred ABtranskonduktančnivelika kapacitivna bremenaintegrirano vezje ASICCMOSPotreba po transkonduktančnih ojačevalnikih, ki krmilijo velika kapacitivna bremena, je razširjena v veliko aplikacijah. Magistrska naloga obravnava načrtovanje močnostnega transkonduktančnega ojačevalnika razreda AB v tehnologiji CMOS za velika kapacitivna bremena. V tej magistrski nalogi so ovrednoteni obstoječi načini krmiljenja in kompenzacije ojačevalnikov, ki poganjajo velika kapacitivna bremena, kot so Millerjeva kompenzacija, CBMC, DACFC, STCB in kompenzacija s prilagodljivim nelinearnim bremenom. Glede na lastnosti ojačevalnikov iz literature je bila izbrana topologija ojačevalnika opisanega v tej nalogi, ki je kombinacija ojačevalnika s prepognjeno kaskodo za prvo ojačevalno stopnjo in kombinacija STCB bloka za doseganje velikih tokov in Millerjevo kompenzacijo za drugo močnostno ojačevalno stopnjo. Za izbrano topologijo je bil najprej opravljen teoretičen izračun stabilnosti, s katerim smo predvideli, kakšna ojačenja in kompenzacijske kondenzatorje potrebujemo za doseganje želenih tokovnih zmogljivosti in pasovne širine ojačevalnika. Po teoretični potrditvi sledi analiza vezja preko simulacij v računalniškem orodju za načrtovanje analognih vezij, kjer je podrobno analizirano celotno vezje pri vseh robnih pogojih, ki jih postavljajo temperatura, napajalna napetost in procesni parametri izdelave tranzistorjev. S simulacijami smo potrdili, da je ta topologija ojačevalnika primerna za krmiljenje 110 Ω bremena vzporedno s kondenzatorjem do velikosti 1 nF in da dosega ojačenje enako ena do približno 700 kHz pasovne širine. Po potrditvi delovanja ojačevalnika s simulacijami smo pripravili maske za izdelavo ojačevalnika v TSMC 180 nm BCD tehnologiji. Delovanje ojačevalnika je na koncu potrjeno z meritvami opravljenimi pri sobni temperaturi, ki so pokazale, da se delovanje ojačevalnika pri večini meritev ujema z rezultati simulacij, saj so bile izmerjene vrednosti pri večini meritev znotraj vrednosti dobljenih v simulacijah.20212021-02-15 16:40:02Magistrsko delo/naloga124763sl