Kompensation schneller Transimpedanzverstärker durch automatische Schaltungsstrukturmodifikation basierend auf symbolischer Schaltungsanalyse

Abstract:
In dem vorliegenden Beitrag wird der Einsatz symbolischer Schaltungsanalyse zur anwendungsspezifischen Kompensation integrierter Transimpedanzverstärker für höchste Performanceanforderungen demonstriert. Dabei kommen Verfahren der symbolischen Schaltungsanalyse zum Einsatz, um Übertragungsfunktionen sowie Pole und Nullstellen von unkompensierten, aber bereits gegengekoppelten Verstärkerstrukturen in analytischer, aber auch numerischer Form zu berechnen. Die so erhaltenen Formelausdrücke werden dann systematisch untersucht, um Schaltungsparameter-Modifikationen abzuleiten, mit denen sich eine Frequenzkompensation direkt erreichen lässt. Diese direkte Kompensation, die auf einer gezielten Modifikation vorhandener, aber dominant wirkender Kleinsignalparameter basiert, ist durch eine Strukturmodifikation der Schaltung durch Einfügen neuer Zweige erweitert worden. Das Ergebnis sind in der Regel verschiedene alternative Kompensationsmöglichkeiten, die individuell an die Schaltung und jeweiligen Lastfall angepasst sind.