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

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CHAPTER 1 Introduction 2 levels. Furthermore, analog circuits cannot be designed using minimum size devices, for reasons of gain, offset, noise, etc. [7]-[9]. As a consequence, the chip area of the analog part cannot be drastically reduced with the lowered feature size and power supply. Primary among key analog signal-processing blocks is the operational transconductance amplifier (OTA). High gain amplifiers are required in a variety of applications, including highly linear continuous time filters, high-accuracy pipeline analog-to-digital converters, high-linearity capacitive/resistive DSL line drivers, high-Q switched capacitor filters, etc. [10]-[13]. In the past high-gain OTAs have been realized by cascoding devices to generate high-output impedances. Since the threshold voltage does not scale down proportionally to transistor dimensions [3], [14], cascoding with power supply voltages lower than 3 V leads to unfeasible voltage swings. Presently, amplifiers exhibiting a DC gain in excess of 100 dB can be profitably implemented by cascading three transconductance gain stages. However, this approach poses major difficulties in frequency compensation as the increased number of high impedance nodes (and, in turn, of low frequency poles) may result in instability. In order to keep pace with contemporary developments in digital circuit design, the realization of high-performance compact low-voltage and low-power operational amplifiers continues to challenge analog designers. The impelling urge to match the high level of accuracy and dynamic range of modern digital processing is one of the most challenging design issue for next generations’ analog circuit design.
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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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