-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Vorrichtung mit einer resistiven Rückkopplung und auf ein Verfahren.
-
HINTERGRUND
-
Es gibt zahlreiche verschiedene Anwendungen, bei denen kapazitiv rückgekoppelte Verstärker erforderlich sind. Dieser Verstärkertyp enthält üblicherweise einen Kondensator, der zwischen einen invertierenden Eingang und den Ausgang eines Operationsverstärkers geschaltet ist. Ein solcher Verstärker mit einer kapazitiven Rückkopplung erfordert zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers einen resistiven Weg, um einen Gleichstrom-Vorspannpunkt des Eingangs des Operationsverstärkers richtig zu definieren.
-
1 zeigt einen vereinfachten Stromlaufplan eines kapazitiv rückgekoppelten nichtinvertierenden Verstärkers in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik. Es gibt einen Operationsverstärker OP1 mit einem Kondensator C2 zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang. Es gibt einen weiteren Kondensator C1, der zwischen den invertierenden Eingang und Masse geschaltet ist, und einen Widerstand R, der zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang zu dem Kondensator C2 parallel geschaltet ist. Dementsprechend wird der Gleichstrom-Arbeitspunkt des nichtinvertierenden Verstärkers durch den Widerstand R festgesetzt. Allerdings ist die Verwendung eines Widerstands in integrierten Halbleiterschaltungen wegen der verhältnismäßig großen Fläche, die für die Implementierung des Widerstands erforderlich ist, und der dazugehörenden parasitären Kapazitäten in einigen Fällen unerwünscht.
-
Vittoz u. a. offenbaren in ”High Performance Crystal Oscillator Circuits”, IEEE, Journal of Solid State Circuits, S. 781, 11, einen kapazitiv rückgekoppelten nichtinvertierenden Verstärker. Allerdings hat diese Konfiguration den Nachteil dieser Lösung, dass sie eine Versorgungsspannung von wenigstens zwei Schwellenspannungen der MOSFET-Transistoren erfordert.
-
Aus der
DE 3210644 A1 ist eine Operationsverstärker-Gleichrichterschaltung bekannt, die eine Schleifenübertragung über beide Rückführungspfade einer Operatiansverstärkerstufe aufweist. Diese begrenzen bei einer Verstärkung von 1. Ein Vorspannungsgenerator ermöglicht die Anschaltung an die Gleichrichterschaltung über einen Widerstand, sodass die Nachlaufgeschwindigkeit der Operationsverstärkerstufe nicht beeinträchtigt wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Vorrichtung, die den Gleichstrom-Arbeitspunkt für einen weiten Bereich von Eingangsspannungspegeln erhalten kann, und ein Verfahren zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird durch eine elektronische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst
-
Diese Aufgabe wird durch eine elektronische Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst
-
In einem Aspekt der Erfindung wird eine elektronische Vorrichtung geschaffen, die einen Verstärker mit wenigstens einem ersten Eingangstransistor eines ersten Dotierungstyps umfasst. Ferner gibt es einen ersten Transistor, der mit einem Kanal als eine Rückkopplung zwischen einen Ausgang des Verstärkers und ein Steuer-Gate des ersten Eingangstransistors geschaltet ist. Das Steuer-Gate des ersten Eingangstransistors bildet einen Eingang des Verstärkers. Ferner gibt es einen diodengeschalteten zweiten Transistor. Der diodengeschaltete zweite Transistor ist mit einem Kanal zwischen eine erste Stromquelle und den Ausgang des Verstärkers geschaltet. Das Steuer-Gate des als Rückkopplungstransistor konfigurierten ersten Transistors ist zwischen die erste Stromquelle und den diodengeschalteten zweiten Transistor geschaltet. Der erste Transistor ist von einem zweiten Dotierungstyp. Der zweite Dotierungstyp ist zu dem ersten Dotierungstyp des (ersten) Eingangstransistors des Verstärkers entgegengesetzt.
-
Der erste Eingangstransistor kann als der Verstärkungstransistor des Verstärkers bezeichnet werden, der an einem Steuer-Gate das zu verstärkende Eingangssignal empfängt und durch seine Steilheit oder seinen Anstieg (gm) grundsätzlich den Verstärkungsfaktor des Verstärkers definiert. Der Verstärker kann nur den ersten Transistor umfassen, d. h., er kann ein Ein-Transistor-Verstärker wie eine Source-Stufe oder dergleichen sein.
-
In einem Aspekt der Erfindung kann mit der Seite des diodengeschalteten zweiten Transistors, mit der er mit dem Ausgang des Verstärkers gekoppelt ist, eine zweite Stromquelle gekoppelt sein. Dies kann die Wirkungen eines in den Eingang des Verstärkers eingespeisten Stroms verringern. Daraufhin kann ein Teil des Stroms oder der gesamte Strom von der ersten Stromquelle durch die zweite Stromquelle entnommen werden.
-
Die vorhergehenden Aspekte der Erfindung stellen sicher, dass der Versorgungsspannungsbereich des Verstärkers sehr klein sein kann und dass der Verstärker mit dem ersten Transistor in dem Rückkopplungsweg weiter richtig funktionieren kann. Die Versorgungsspannung kann so klein wie die Summe der Schwellenspannung des ersten Eingangstransistors (Verstärkungstransistor) plus der Minimalspannung der Stromquelle sein.
-
Vorteilhaft ist der diodengeschaltete zweite Transistor vom selben Dotierungstyp wie der erste Transistor (d. h. vom zweiten Dotierungstyp).
-
Mit anderen Worten, falls der erste Eingangstransistor (oder Verstärkungstransistor) ein PMOS-Transistor ist, ist der erste Transistor ein NMOS-Transistor und umgekehrt. Der diodengeschaltete zweite Transistor kann dann vorzugsweise vom selben Typ wie der erste Transistor sein.
-
In einem Aspekt der Erfindung kann der Verstärker eine Differentialstufe aufweisen, die den ersten Eingangstransistor umfasst. Der erste Eingangstransistor kann dann einen invertierenden Eingang bereitstellen (d. h., das Steuer-Gate des ersten Eingangstransistors ist der invertierende Eingang des Verstärkers). Die Differentialstufe umfasst außerdem einen zweiten Eingangstransistor vom ersten Dotierungstyp und stellt einen nichtinvertierenden Eingang an seinem Steuer-Gate bereit. Der Verstärker kann ein Operationsverstärker sein.
-
In einer Ausführungsform der Erfindung kann ein erster Kondensator zwischen dem Steuer-Gate des ersten Eingangstransistors und dem Ausgang des Verstärkers zu dem Kanal des ersten Transistors parallel geschaltet sein. Ein zweiter Kondensator kann mit einer Seite mit dem Steuer-Gate des ersten Eingangstransistors gekoppelt sein.
-
Die elektronische Vorrichtung in Übereinstimmung mit den Aspekten der Erfindung ist besonders nützlich für kapazitiv gekoppelte Verstärker, wobei der erste Transistor in dem Rückkopplungsweg einen definierten resistiven Weg bereitstellt.
-
In einem Aspekt der Erfindung kann die elektronische Vorrichtung einen Operationsverstärker umfassen. Der Operationsverstärker ist mit einem Kondensator verbunden, der als eine Rückkopplung zwischen den Ausgang des Operationsverstärkers und einen invertierenden Eingang des Operationsverstärkers geschaltet ist. Ein erster Transistor ist mit einem Kanal zu dem Kondensator parallel geschaltet. Ein Gate des ersten Transistors kann dann mit einem diodengeschalteten zweiten Transistor vorgespannt sein. Der zweite Transistor ist mit einem Kanal zwischen eine erste Stromquelle und einen Ausgang des Operationsverstärkers geschaltet. Eine zweite Stromquelle kann optional mit der diodengeschalteten zweiten Stromquelle und mit dem Ausgang des Operationsverstärkers gekoppelt sein. Dementsprechend wird die Vorspannung für den ersten Transistor durch einen diodengeschalteten Transistor erzeugt. Dieser zweite Transistor und die Stromquelle definieren dann die Vorspannung in Bezug auf die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers. Somit ist der Drain-Source-Widerstandswert des ersten Transistors unabhängig von der Ausgangsspannung des Verstärkers. Über den diodengeschalteten zweiten Transistor wird ein Vorstrom zugeführt und von dem Ausgang des diodengeschalteten zweiten Transistors in eine Versorgungsspannungsschiene (z. B. Masse) gezogen. Diese Konfiguration kann irgendeinen statischen Offset verhindern und ist besonders nützlich für Verstärker mit Differentialeingangsstufen.
-
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung kann dann der erste Transistor mit einer ersten Seite eines Kanals mit einem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers gekoppelt sein und mit einer zweite Seite des Kanals mit einem Ausgang des Operationsverstärkers gekoppelt sein. Ein Gate des ersten Transistors kann dann mit einem Knoten gekoppelt sein, der die erste Stromquelle, eine erste Seite eines Kanals des zweiten Transistors und ein Gate des zweiten Transistors koppelt. Eine zweite Seite des Kanals des zweiten Transistors kann dann mit der zweiten Seite des Kanals des ersten Transistors und mit dem Ausgang des Operationsverstärkers und mit der zweiten Stromquelle gekoppelt sein.
-
Außerdem schafft die Erfindung ein Verfahren zum Vorspannen eines Verstärkers mit wenigstens einem ersten Eingangstransistor eines ersten Dotierungstyps und einem ersten Transistor eines zweiten Dotierungstyps, der zu dem ersten Dotierungstyp entgegengesetzt ist, der in den Rückkopplungsweg des Verstärkers geschaltet ist. Dementsprechend wird ein Steuer-Gate des ersten Transistors in dem Rückkopplungsweg mit einem diodengeschalteten Transistor, der an einer Seite mit einer ersten Stromquelle gekoppelt ist und an der anderen Seite mit einem Ausgang des Verstärkers und/oder mit einer zweiten Stromquelle gekoppelt ist, vorgespannt.
-
Der Verstärker kann einen Kondensator in dem Rückkopplungsweg umfassen. Weitere Aspekte des Verfahrens können aus der obigen Beschreibung der Aspekte der Erfindung abgeleitet werden.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Weitere Aspekte und Eigenschaften der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen hervor, in denen
-
1 einen vereinfachten Stromlaufplan eines kapazitiv rückgekoppelten nichtinvertierenden Verstärkers in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik zeigt,
-
2 einen vereinfachten Stromlaufplan einer elektronischen Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsformen der Erfindung zeigt,
-
3 einen vereinfachten Stromlaufplan einer elektronischen Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsformen der Erfindung zeigt,
-
4 einen vereinfachten Stromlaufplan einer elektronischen Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsformen der Erfindung zeigt,
-
5 einen vereinfachten Stromlaufplan eines kapazitiv rückgekoppelten Verstärkers in Übereinstimmung mit Aspekten der Erfindung zeigt,
-
6 einen vereinfachten Stromlaufplan eines kapazitiv rückgekoppelten Verstärkers in Übereinstimmung mit Aspekten der Erfindung zeigt, und
-
7 einen vereinfachten Stromlaufplan einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
2 zeigt einen vereinfachten Stromlaufplan einer Ausführungsform der Erfindung. Es gibt einen Ein-Transistor-Verstärker, der einen PMOS-Transistor PAMP und eine Vorstromquelle IBAMP, die zum Zuführen eines Stroms über den PMOS-Transistor PAMP gekoppelt ist, umfasst. Der PMOS-Transistor dient als Eingangstransistor des Verstärkers. Das Steuer-Gate des Eingangstransistors PAMP ist zum Empfangen eines zu verstärkenden Eingangssignals IN gekoppelt. Der Transistor PAMP kann eine Steilheit (oder einen Anstieg) gm aufweisen, die (der) durch die Eigenschaften (Kanallänge und -breite des PAMP) und durch den von der IBMAP bereitgestellten Vorstrom definiert ist. Es gibt einen ersten Transistor N1, der mit seinem Kanal zwischen das Steuer-Gate des Eingangstransistors (oder Verstärkungstransistors) PAMP, d. h. den Eingang IN des Verstärkers, und den Ausgang OUT des Verstärkers geschaltet ist. Das Steuer-Gate des ersten Transistors ist mit einem zweiten Transistor N2, der diodengeschaltet ist, vorgespannt. Diodengeschaltet bedeutet, dass das Gate und der Drain des Transistors N2 miteinander gekoppelt sind. Die Source von N2 ist ebenfalls mit dem Ausgangsknoten gekoppelt. Das Steuer-Gate des ersten Transistors N1 ist mit dem Gate und mit dem Drain des zweiten Transistors N2 verbunden. Mit anderen Worten, das Steuer-Gate des Transistors N1 ist zwischen die Vorstromquelle IB1 gekoppelt, die über den diodengeschalteten Transistor N2 einen Vorstrom zuführt. Der durch IB1 zugeführte Vorstrom wird dem Ausgangsknoten OUT zugeführt. Wenn dies nicht gewünscht ist, da es einen Offset am Ausgang OUT verursachen kann, kann mit der Source von N2 eine zweite Vorstromquelle gekoppelt werden, die den Vorstrom von IB1 entnimmt. Die Transistoren N1 und N2 sind NMOS-Transistoren, d. h., sie sind von einem Dotierungstyp. Der Eingangstransistor PAMP ist ein PMOS-Transistor, d. h., der Eingangstransistor ist von einem zweiten Dotierungstyp, der zu dem Dotierungstyp der Transistoren N1 und N2 entgegengesetzt ist. Somit kann die Versorgungsspannung VDD ebenso klein sein wie die Summe aus dem minimalen Spannungsabfall, der zwischen der Source und dem Gate des Transistors PAMP erforderlich ist, und aus dem minimalen Spannungsabfall entlang des diodengeschalteten Transistors N2. Die minimale Gate-Source-Spannung des Transistors PAMP ist ein Schwellenpegel Vtp eines PMOS-Transistors. Der minimale Spannungsabfall über N2 ist ein Schwellenspannungspegel Vtn eines NMOS-Transistors. Der Versorgungsspannungspegel VDD kann somit so klein wie Vtp plus der Minimalspannung für IBAMP (diese kann eine weitere Schwellenspannung Vtn sein) sein.
-
Es kann eine optionale ESD-Schutzstufe ESD1 oder ESD2 geben. ESD2 kann auftreten, wenn N1 und N2 als externe Komponenten implementiert sind und der Verstärker PAMP, IBAMP eine integrierte Schaltung ist. ESD1 kann auftreten, falls N1 und N2 mit dem Verstärker integriert sind.
-
3 zeigt einen vereinfachten Stromlaufplan einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Die Transistortypen des Verstärkers und des Rückkopplungs- und des Vorspanntransistors sind nun entgegengesetzt zu jenen der Typen der in 2 gezeigten Schaltung. Der Eingangstransistor des Verstärkers NAMP ist nun ein NMOS-Transistor. Der Rückkopplungstransistor (der erste Transistor) P1 und der diodengeschaltete Vorspanntransistor P2 sind nun PMOS-Transistoren. Die Schaltung weist ähnliche Eigenschaften wie die anhand von 2 beschriebene auf. Der erste Transistor P1 und der Eingangstransistor NAMP sind von entgegengesetztem Typ, was es ermöglicht, sehr niedrige Versorgungsspannungspegel VDD (ähnlich den anhand von 2 erläuterten) zu verwenden.
-
4 zeigt eine elektronische Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Die elektronische Vorrichtung 1 umfasst einen Verstärker, der jetzt als ein Differentialverstärker oder Operationsverstärker OP3 konfiguriert ist. Der Operationsverstärker enthält eine Differentialstufe zweier PMOS-Transistoren PAMP+ und PAMP–. Dementsprechend gibt es einen invertierenden Eingang IN– bei dem Steuer-Gate des PAMP– und einen nichtinvertierenden Eingang IN+ bei dem Steuer-Gate des Transistors PAMP+. Die Last für die Differentialstufe wird durch einen Stromspiegel bereitgestellt, der die Transistoren NAMP1 und NAMP2 umfasst. Die Differentialstufe wird durch eine Stromquelle IBAMP vorgespannt. Es gibt einen ersten Transistor N1, der zwischen den invertierenden Eingang IN– des Differentialverstärkers und den Ausgang OUT des Differentialverstärkers geschaltet ist. Das Steuer-Gate des ersten Transistors N1 wird durch einen diodengeschalteten zweiten Transistor N2 vorgespannt. Wie zuvor erläutert wurde, wird der diodengeschaltete Transistor N2 durch eine erste Stromquelle IB1 vorgespannt. Das Steuer-Gate des Transistors N1 ist zwischen die erste Stromquelle IB1 und den Drain und das Gate des diodengeschalteten zweiten Transistors N2 geschaltet. Der erste Transistor N1 und der zweite Transistor N2 sind NMOS-Transistoren. Die Eingangstransistoren der Differentialstufe sind PMOS-Transistoren. Um einen statischen Offset zu vermeiden, der durch IB1 an dem Eingang des Verstärkers verursacht wird, kann mit dem Ausgangsknoten des Verstärkers eine zweite Stromquelle IB2 gekoppelt sein, die den Strom von IB1 kompensiert. Dies ist nützlich für Einstufenverstärker.
-
5 zeigt einen vereinfachten Stromlaufplan einer Ausführungsform der Erfindung. Es gibt eine elektronische Vorrichtung 1, die einen Operationsverstärker OP3 mit einer kapazitiven Rückkopplungsverbindung umfasst. Der Operationsverstärker OP3 kann wie in 4 gezeigt implementiert sein. Der erste Transistor N1 und der zweite Transistor N2 sind nun extern mit dem Operationsverstärker OP3 gekoppelt. Der Verstärker 2 ist nun als ein nichtinvertierender oder als ein invertierender Verstärker konfiguriert. Der Verstärker 2 umfasst den Operationsverstärker OP3, die Kondensatoren C1 und C2 und die Transistoren N1 und N2 sowie die Vorstromquellen IB1 und IB2. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers OP3 ist mit einer ersten Seite eines Kondensators C2 gekoppelt. Die zweite Seite des Kondensators C2 ist mit dem Ausgang OUT des Operationsverstärkers OP3 gekoppelt. Ein Eingangssignal IN wird dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP3 zugeführt. Ein Kondensator C1 ist mit einer Seite mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP3 und mit der anderen Seite mit Masse gekoppelt. Es gibt einen MOS-Transistor N1, der mit einer Seite seines Kanals (entweder Drain oder Source) mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP3 und mit der anderen Seite (entweder Source oder Drain) des Kanals mit dem Ausgang OUT des Operationsverstärkers gekoppelt ist. Es gibt eine erste Stromquelle IB1 und einen diodengeschalteten MOS-Transistor N2. Der diodengeschaltete MOS-Transistor N2 ist zwischen die erste Stromquelle und den Ausgang OUT des Operationsverstärkers geschaltet. Diese Konfiguration des diodengeschalteten Transistors (in dieser Ausführungsform ein NMOS-Transistor) dient zum richtigen Vorspannen des Transistors N2. ”Diodengeschaltet” bedeutet, dass das Gate des Transistors N2 mit dem Drain des Transistors N2 gekoppelt ist. Ein Gate des ersten Transistors N1 ist mit dem Drain und mit dem Gate des Transistors N2 gekoppelt, d. h. zwischen die erste Stromquelle IB1 und den diodengeschalteten Transistor N2 geschaltet. Die andere Seite (d. h. die Source) der Source des diodengeschalteten Transistors N2 ist mit dem Ausgang OUT des Operationsverstärkers OP3 gekoppelt.
-
In dieser Ausführungsform wird der kapazitiv rückgekoppelte Operationsverstärker OP3 richtig vorgespannt. Der Strom IB1 über den Transistor N2 wird dem Ausgang OUT und dem Operationsverstärker OP3 zugeführt und kann dann je nach Konfiguration des Operationsverstärkers OP3 in Bezug auf die Spannung an dem Ausgangsknoten OUT vernachlässigt werden. Dies sichert unabhängig von der Eingangsspannung den richtigen Offset für die Gate-Source-Spannung von N2. Anstatt durch den Eingangsspannungsbereich begrenzt zu sein, hängt das Vorspannprinzip für den kapazitiv rückgekoppelten Verstärker mit der Ausgangsspannung OUT der Verstärkungsstufe zusammen. Somit bleiben der Transistor N1 und der Rückkopplungsweg in einem gut vorgespannten Bereich, anstatt den Gleichstrom-Arbeitspunkt zu verlieren.
-
6 zeigt einen vereinfachten Stromlaufplan einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Es gibt eine elektronische Vorrichtung, die einen kapazitiv rückgekoppelten Operationsverstärker OP3 umfasst. Der Operationsverstärker OP3 kann wie in 4 gezeigt implementiert sein. Der Operationsverstärker kann als ein nichtinvertierender Verstärker oder als ein invertierender Verstärker konfiguriert sein. Die Konfiguration für den invertierenden Verstärker ist mit Strichlinien angegeben. Der Verstärker 2 ist ähnlich der in 5 gezeigten Konfiguration. Der Verstärker 2 umfasst den Operationsverstärker OP3, die Kondensatoren C1 und C2 und die Transistoren N1 und N2 sowie die Vorstromquelle IB1. Allerdings gibt es außer der in 5 gezeigten Schaltung eine zweite Stromquelle IB2. Dennoch wird angenommen, dass die Stromquellen IB1 und IB2 gleich sind. Dementsprechend sollte IB1 gleich IB2 sein. Der Transistor N1 und der Rückkopplungsweg sind nun mit dem diodengeschalteten Transistor N2 vorgespannt, der mit beiden Seiten mit der Stromquelle IB1 bzw. mit der Stromquelle IB2 gekoppelt ist. Dementsprechend wird der Strom, der dem Ausgangsknoten OUT des Operationsverstärkers OP2 zugeführt werden könnte, auf die Fehlanpassung zwischen den Strömen IB1 und IB2 minimiert.
-
Die in 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen sind in Bezug auf den folgenden Aspekt der Erfindung optimiert. Die untere Eckfrequenz des Verstärkers 2 ist fc = 2·π·R·C2 (1) wobei R entweder der Widerstand in dem Rückkopplungsweg des Operationsverstärkers OP3 ist oder R der Betriebswiderstandswert eines Transistors in dem Rückkopplungsweg ist, falls z. B. anstelle des Widerstands R ein Transistor N1 verwendet wird. Der Widerstand R in dem Rückkopplungsweg weist eine parasitäre Kapazität CPAR auf. Die Ausführungsformen der Erfindung sind vorteilhaft, falls CPAR größer als C2 ist. Die parasitäre Kapazität CPAR eines in dem Rückkopplungsweg verwendeten Widerstands würde dann über die Kapazität C2 in dem Rückkopplungsweg dominieren. Dies kann mit einem Transistor N1, wie er in den Ausführungsformen der Erfindung gezeigt ist, vermieden werden. Solange CPAR viel kleiner als C2 ist (CPAR « C2), kann in dem Rückkopplungsweg anstelle des Transistors N1 ein Widerstand R verwendet werden. In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung kann dann eine Entwurfsprozedur einer elektronischen Vorrichtung 1 die folgenden Schritte enthalten. Ein kapazitiv rückgekoppelter Verstärker kann dann für eine bestimmte untere Eckfrequenz fc ausgelegt werden. Es wird eine parasitäre Kapazität CPAR eines Widerstands für die Eckfrequenz fc bestimmt. Wenn der parasitäre Kondensator CPAR gleich oder größer dem Kondensator C2 in dem Rückkopplungsweg ist, wird ein Transistor N1 zu dem Kondensator C2 in dem Rückkopplungsweg parallel geschaltet. Der Transistor N1 wird dann wie in den Ausführungsformen der Erfindung gezeigt vorgespannt. Dementsprechend wird ein diodengeschalteter Transistor N2 mit einer Seite mit einem Gate des Transistors N1 mit dem Rückkopplungsweg und mit der anderen Seite mit einer Stromquelle IB2 oder mit dem Ausgang des Operationsverstärkers OP3 gekoppelt. Die andere Seite, die mit dem Gate der anderen Seite des diodengeschalteten Transistors N2 gekoppelt ist, die mit dem Gate des Transistors N1 gekoppelt ist, wird mit der Stromquelle IB1 gekoppelt. Daraufhin wird die elektronische Vorrichtung, die in Übereinstimmung mit diesen Aspekten entworfen worden ist, hergestellt.
-
7 zeigt einen vereinfachten Stromlaufplan einer Ausführungsform der Erfindung. 7 zeigt, wie ein Verstärker 2 in Übereinstimmung mit der Erfindung verwendet werden kann. Diese Ausführungsform bezieht sich auf eine RFID-Anwendung (Radiofrequenz-Identifizierungsanwendung). Der Verstärker N2 kann dann für das Eingangsteil eines integrierten RFID-Chips verwendet werden. Es gibt eine Antenne ANT, die eine Induktionsspule LA und einen Kondensator CA umfasst. Die Antenne ANT oszilliert in Übereinstimmung mit dem empfangenen Radiofrequenzsignal. Dieses Signal wird über die Kondensatoren CIN1 und CIN2 dem Operationsverstärker OP3 zugeführt. Mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP3 kann eine Vorstromquelle IB3 gekoppelt sein. Darüber hinaus kann zwischen den nichtinvertierenden Eingang und die Versorgungsspannung ein Widerstand oder ein Source-Folger (dessen Drain mit VDD gekoppelt ist, dessen Gate eine Vorspannung empfängt und dessen Source mit dem nichtinvertierenden Eingang gekoppelt ist) geschaltet sein. Dies dient zum richtigen Vorspannen des nichtinvertierenden Eingangs. Der Operationsverstärker OP3 ist wie in 4 gezeigt konfiguriert. Es gibt einen Kondensator C2, der zwischen den Ausgang OUTF1 des Operationsverstärkers OP3 und den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP3 geschaltet ist. Es gibt einen Kondensator C1, der zwischen den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP3 und Masse geschaltet ist. Es gibt einen weiteren Kondensator C3, der zwischen den nichtinvertierenden Eingang des OP3 und Masse geschaltet ist. Es gibt einen Transistor N1, der zum Kondensator C2 parallel geschaltet ist. Das heißt, dass eine Seite des Kanals (Drain oder Source) des Transistors N1 mit dem Ausgangsknoten OUTFI1 des Operationsverstärkers OP3 gekoppelt ist und die andere Seite des Kanals des Transistors N1 (entweder Drain oder Source) mit der anderen Seite des Kondensators C2 und mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP3 gekoppelt ist. Das Gate des Transistors N1 ist mit dem Drain des Transistors N2 gekoppelt. Das Gate des Transistors N2 ist ebenfalls mit dem Drain des Transistors N2 und mit dem Gate des Transistors N1 gekoppelt. Es gibt eine Stromquelle IB1, die mit dem Drain und mit dem Gate des Transistors N2 gekoppelt ist, um über eine mit dem Transistor N2 gekoppelte Diode einen Vorstrom zuzuführen. Es gibt eine weitere Stromquelle IB2, die mit der Source des diodengeschalteten Transistors N2 und mit der einen Seite des Kanals des Transistors N1 sowie mit einer Seite eines Kondensators C2 gekoppelt ist. Die Stromquelle IB2 ist mit dem Ausgangsknoten OUTFE1 des Operationsverstärker OP3 gekoppelt. Das Ausgangssignal OUTFE1 dieser ersten Stufe eines Verstärkers kann mit einer zweiten Stufe wie der in 4 gezeigten gekoppelt sein. Die in 4 gezeigte Schaltung kann eine zweite Stufe zum Verstärken eines mit der Antenne ANT empfangenen Radiofrequenzsignals sein.