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Nested Miller Compensation topologies: analysis, comparison, design and new solutions

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Abstract i Abstract The operational transconductance amplifier (OTA) is a core building block in most analog and mixed-signal electronic systems. Due to the increasingly demand of high-gain, large-bandwidth and wide-swing amplifiers, capable of driving large capacitive loads under low-voltage and low-power conditions, in recent years many researchers have proposed several compensation topologies for three-stage amplifiers. Indeed, a three-stage amplifier represents the only viable option the achieve DC gains in excess of 100dB in a low-voltage low-power environment, especially when deep sub-micron CMOS technologies are adopted. Unfortunately, an effective design procedure based on closed-form equations involving the principal performance parameters is still missing. Besides, the compensation network design is usually carried out by neglecting the effect of zeroes and assuming a Butterworth unity-feedback frequency response. As a result, the designer cannot set the compensation network for the desired phase margin, as usually done in two-stage amplifiers. Despite the transfer function complexity, which often made it difficult to derive stability conditions of reasonable practicality, this work provides a systematic design procedure exploiting the phase margin as main design parameter.
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Informazioni tesi

  Autore: Alfio Dario Grasso
  Tipo: Tesi di Dottorato
Dottorato in Ingegneria elettronica ed automatica
Anno: 2006
Docente/Relatore: Pennisi Salvatore
Istituito da: Università degli Studi di Catania
Dipartimento: DIEES
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 180

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Parole chiave

ota
stability
amplifier design
analog integrated circuits
feedback amplifier
cmos
multistage amplifier
frequency compensation

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