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Loikkanen, Mikko, Design and compensation of high performance class AB amplifiers
Contents
Abstract
Acknowledgements 5
Abbreviations and symbols 7
List of original articles 9
Contents 11
1 Introduction 13
1.1 Motivation and aim of the research . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2 Thesis organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2 Amplifier design techniques and building blocks 15
2.1 Input stages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.1 NMOSjjPMOS input stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.1.2 Charge pump input stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.1.3 Input stage with biased bulk terminal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.4 Input stage with resistive level shifter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.2 Class AB output stages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.2.1 Basic class AB operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.2.2 Amplifier stability with class AB output stages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.3 Amplifier frequency compensation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
2.3.1 Basic time and frequency domain relationships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.3.2 Miller compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.3.3 Miller compensation with a nulling resistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3.4 Miller compensation with a feed-forward stage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3.5 Miller compensation with a current buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
2.3.6 Nested Miller compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.4 Amplifier power supply noise rejection ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.4.1 PSRR basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.4.2 PSRR of class A amplifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.4.3 PSRR of class AB amplifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3 Contributions 49
3.1 Paper I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2 Paper II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
11
3.3 Papers III and IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.4 Papers V-VIII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4 Discussion 63
5 Conclusions 67
5.1 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.2 Future work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
References 69
Original articles 75 |
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发表于 2011-11-16 19:55:53
