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Chapter. 19. Negative Feedback. < Reference >. ⑴ 전압귀환 출력전압이 안정 ( 낮은 출력 임피던스 ) ⑵ 전류귀환 출력전류가 안정 ( 높은 출력 임피던스 ) ⑶ 비 반전 입력 구동 높은 입력 임피던스 ⑷ 반전 입력 구동 낮은 입력 임피던스. < Ideal Negative feedback >. 비반전구동. VCVS : Zin=∞ , Zout=0 , 출력전압 안정 , - PowerPoint PPT Presentation
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23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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Chapter. 19Chapter. 19
Negative Feedback
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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< Reference >
⑴ 전압귀환 출력전압이 안정 ( 낮은 출력 임피던스 )
⑵ 전류귀환 출력전류가 안정 ( 높은 출력 임피던스 )
⑶ 비 반전 입력 구동 높은 입력 임피던스
⑷ 반전 입력 구동 낮은 입력 임피던스
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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< Ideal Negative feedback >
• VCVS : Zin=∞ , Zout=0 , 출력전압 안정 ,
• ICVS : Zin=Zout=0 , transresistance Amp.(rm) ,
• VCIS : Zin=Zout=∞ , transconductance Amp.(gm) ,
• ICIS : Zin=0 , Zout=∞ , 전류이득 안정 ,
vin
outA
V
V
in
out
i
V
in
in
V
i
iin
outA
i
i
반전구동
( 입력전류원 )
비반전구동
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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⑴ VCVS • 入力 Imp. 大
• 出力 Imp. 小
• 전압이득 안정
+
-Vin
Verror
V2
Vout
V1
rin AOL
R2
R1V2OLAA
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5
outBVV 2 ))//(
)//((
12
1
12
1
RR
R
rRR
rRB
in
in
outinerror BVVVVV 21
)( outinerrorout BVVAAVV
inout AVVAB )1( CLin
outA
AB
A
V
V
1
1
21
1
1 R
R
BBA
A
BA
AA
OL
OL
OL
OLCL
BAError
OL1
%100%
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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※
outOL
CLout
inOLCLin
rBA
Z
rBAZ
1
1
)1(
)(
)(
※
BAOL11
BA
V
OL
off
1
비선형 왜곡 ( Nonlinear distortion )
배 감소
※ 출력 offset voltage 감소
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R2
+
-Vin
R1
iinVout
⑵ ICVS
+
Verror
+
-
iin
iin
R2
Vout+
-
+ -
AOL
-
• 入力 Imp. 小
• 出力 Imp. 小
( The inverting Amp. )
1
1
2
R
Vi
R
RA
inin
CL
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8
errorout VAV
2
2
2
)1(
0
0
RiVA
A
RiVA
V
RiVV
inout
inoutout
inouterror
21
RA
A
i
V
in
out
(K.V.L)
2R (Transresistance)전달저항
( 전류 - 전압 변환기 )
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● B=1
+
-R2
전류원
( 이상적으로 무한한 임피던스 )
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R
B
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10
※ A
Rr CLin
1
2)(
A
R
i
V
RiVA
RiVAV
VRiV
in
error
inerror
inerrorerror
errorinout
1
)1(
0
2
2
2
2
※
A
rr
outCLout
1
)(
+
- VoutArin(CL)
rout(CL)
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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19-5 The VCIS19-5 The VCIS
V1
V2
Verror
+
-
KVL+
-
V2
Vout
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• 入力 Imp. 大
• 出力 Imp. 大
• 전압 - 전류 변환기
• 안정한 전달 컨덕턴스
in
out
V
i
ARR
R
Vi
ViA
RRRi
VARR
RRRi
VARR
RV
VVRRR
V
inout
inoutout
inout
inout
inerrorout
211
211
21
121
21
1
121
)1
)((
)1
(
(K.V.L);
inin
outg
RARR
RV
i
1211
11
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(Ref.)
11
21
2121
2121
21
1
1))(
1(
11
1
1
RR
RR
RRBRRV
iRR
VA
RR
Vi
RR
RB
BAB
AA
in
out
inCLoutout
CL
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※ 入力 Imp.
inCLin
inin
in
ininerror
ininerror
errorerror
outerrorin
outinerror
rABr
rABi
V
irV
irABVAB
ABVV
BVVV
BVVV
)1(
)1(
)1()1(
)(
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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※ 出力 Imp.
1
2
21 )(
RiV
VVV
RRiV
VAV
outin
inerror
outout
outerror
‥‥ ①
‥‥ ②
‥‥ ③
②,③ ①
outout
outoutoutin
iRARi
RiRiRiVA
12
211
)1(
)(
0
Thevenin
등가출력전압
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1)(
1
1
)1(
)1(
)1(
RAZ
RAi
V
iRAV
CLout
out
out
outout
R2Zout
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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19-6 The ICIS Amplifier19-6 The ICIS Amplifier
Verror
+
-
Vout
021 RRerror VVV (K.V.L)
+ -
-
+
+
- -iout
iout-iin
iin
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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12
12
)(
)(
12
RiiRi
RiiRi
VVV
outinin
inoutin
RRerror
outerror VA
V1
‥‥ ①
‥‥ ②1)( RiiRiV inoutLoutout
121 )(])([1
RiiRiRiiRiA
outinininoutLout
A
1②①
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19
1
12
121
121
121
)1(
)1(
])1([))1((
)()(
)(])([1
RAR
RAAR
i
i
RAARiRARi
RiiARAiRiiRi
RiiRiRiiRiA
Lin
out
inLout
outinininoutLout
outinininoutLout
A >> 1 이므로
BR
RR
AR
RRA
ARR
RRA
i
iA
Lin
outi
1)()(
1
21
1
21
1
21
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※ Ref.
• 반전 전압 귀환
• 전류 귀환
1B )1()1( AAB
Fout RAr )1(
+
-
RF
RL
+
-RF
RL
출력전류와의 관계
1)(2
)( )1(1
RAZAB
RZ CLoutCLin
※ ※
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19-7 Bandwidth19-7 Bandwidth
unityCLCL
CLCL
CL
CL
fAffA
fA
Af
AB
AA
fABf
2)(2
2)(2
2)(2
1
)1(
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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BAf
f
ffjBA
AA
AB
AA
ffj
AA
midc
cmid
midCL
CL
c
mid
1
1
1
1代入 개방루프 차단 주파수
OLmidCL fBAf )1()(2
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☆ ☆ Bandwidth and Slew-rate DistortionBandwidth and Slew-rate Distortion
(max)max
max(max)
2
2
p
R
Rp
V
Sf
f
SV
)(2(max)
max)(2
2 CL
Rp
CL
f
SV
ff
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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R2
+
-
rout
AVerror
Vin
R1
+
-
V2
RL
Vout
VF Voltage
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outoutoutoutin
outoutoutin
outoutinerror
VirBVVA
VirVVA
VriAV
)(
)( 2
)(1
)1(
CLoutout
outout
outoutout
ri
V
AB
r
VABir
0
0
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R2
+
-
rout
AVerror
Vin
R1
+
-
V2
Vout
Iin
Iout-Iin
Iout
11
2
R
V
R
Vi
inout
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outoutoutoutout
outinoutoutout
outinoutoutoutin
iRVriiAR
iRiiRriAV
iRiiRriVVA
11
122
122
)(
)()(
outRr
Routoutout
iRAVV
ViRAri
out 1
1
)1(
)1(
2
2
0
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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errorRr
Rrerror
AVVV
VVAV
out
out
2
2※
outin iRAVVA 12 )1()(
1)(
1
1
12
)1(
)1(
)1(
)1(
RAri
V
iRAV
iRAAV
iRAAV
CLoutout
out
outout
outin
out
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11
2
R
V
R
Vi
inout
R2
+
-
Vin
R1
+
-
V2
Iin≒0Iout
Iout
(+) 단자 Vin 이 (-) 단자 V2 로 boostrapping
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outerror VAV 1
2
RiV
VVV
outin
inerror
)( 21 RRiV outout
outout
outoutin
outoutoutin
iRAiR
iRARiAV
RiRiRiVA
12
12
211
)1(
)1(
)(0
23年 4月 21日 Mobile Communication Lab. (http://mobile pknu.ac.kr)
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+
-
R1
R2
Vin
V2 Vout
iout
outout iRV 2
1)(
1
)1(
)1(
RAri
V
iRAV
CLoutout
out
outout
outoutout
outin
iRRiiRR
RR
RiAV
1211
21
2
))((