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Synthese von Kompensationsnetzwerken

27. März 2013, 18:30 Uhr | Ralf Sommer, Eric Schäfer, Dominik Krauße, Jacek Nowak, Michael Meister
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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Schaltung ist noch ungenügend kompensiert

Transientantwort
Bild 3: Transientantwort des Transimpedanzverstärkers
© IMMS Institut für Mikroelektronik und Mechatronik Systeme

Für die unkompensierte Schaltung erhält man nach einer Transientsimulation das in Bild 3 rot dargestellte Verhalten. An den Oszillationen ist zu erkennen, dass die Schaltung ungenügend kompensiert ist.

Mit dem neuen Kompensationsverfahren wurden nun die in Bild 2 blau eingezeichneten Kompensationskapazitäten ermittelt. Es wurde ein Kompensationsnetzwerk mit neun Kapazitäten synthetisiert. Ebenfalls liefert das Verfahren ein Satz an Parameterwerten, welche als Startwert für eine nachträgliche Optimierung bezüglich weiterer Performances verwendet werden können. In diesem Beispiel wurde das Kompensationsnetzwerk mit dem Ziel generiert, dass sich die dominanten Polstellen auf die 45°-Achse in der komplexen Ebene (der Realteil ist gleich dem Imaginärteil) verschieben. Ziel der anschließenden Dimensionierung war es, das gefundene Netzwerk nun auf hohe Bandbreite und geringe Resonanzüberhöhung auszulegen. Die blaue Kurve in Bild 3 zeigt Einschwingverhalten für das neue Netzwerk. In Bild 4 ist das Bodediagramm für den Transimpedanzverstärker dargestellt.

Bodediagramm
Bild 4: Bodediagramm des Transimpedanzverstärkers
© IMMS Institut für Mikroelektronik und Mechatronik Systeme

  1. Synthese von Kompensationsnetzwerken
  2. Förderprojekt „Syntheseunterstützter Entwurf analoger Schaltungen – SyEnA“
  3. Parametrische Pol-/Nullstellen- sowie Frequenz- und Zeit-/Transientanalyse wird durchgeführt
  4. Schaltung ist noch ungenügend kompensiert
  5. Ausbeuteoptimierung mit WiCkeD ergab eine Ausbeute von 99,95 Prozent

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