Formation en conception analogique

Leçon 1 • Analyse AC et phaseurs

Introduit la représentation par phaseurs et l'impédance pour analyser les circuits en régime sinusoïdal établi. Fait le pont entre l'analyse DC et les méthodes de conception dans le domaine fréquentiel.

Leçon 2 • Techniques d'analyse de circuits DC

Applique les lois de Kirchhoff, l'analyse nodale et les équivalents de Thévenin/Norton aux réseaux résistifs. Fournit des outils réutilisés dans chaque analyse d'amplificateur ultérieure.

Leçon 3 • Comportement des composants passifs

Couvre les résistances, condensateurs et inductances en tant que dispositifs idéaux et réels. Relie les parasites des composants aux limites pratiques de performance des circuits.

Leçon 4 • Réponse des réseaux RC et RLC

Dérive les réponses temporelles et fréquentielles des réseaux du premier et du second ordre. Introduit les pôles, les zéros et la résonance comme paramètres de conception.

Leçon 1 • Modèle petit signal du MOSFET

Dérive le modèle petit signal incluant gm, gds et les capacités de grille pour l'analyse AC. Permet une comparaison directe avec les performances des BJT dans les topologies d'amplificateur.

Leçon 2 • Grand signal et polarisation du MOSFET

Couvre les caractéristiques I-V des NMOS et PMOS, la tension de seuil et la sélection du point de fonctionnement DC. Relie la physique du dispositif à la conception pratique du réseau de polarisation.

Leçon 3 • Modèle petit signal du BJT

Dérive le modèle hybride-pi à partir des équations d'Ebers-Moll pour l'analyse AC. Relie la transconductance gm et rpi au courant de polarisation pour la conception d'amplificateurs.

Leçon 4 • Physique des diodes et modèles

Couvre la physique de la jonction p-n, l'équation de Shockley et les modèles linéaires par morceaux. Établit l'intuition sur le composant appliquée aux redresseurs et aux écrêteurs.

Leçon 1 • Polarisation et point de fonctionnement DC

Conçoit des réseaux de polarisation stables utilisant des diviseurs de tension, des résistances de rétroaction et des sources de courant. Assure la stabilité du point de repos face aux variations de température et de composants.

Leçon 2 • Étages suiveurs d'émetteur et de source

Dérive le gain en tension proche de l'unité, l'impédance d'entrée élevée et l'impédance de sortie faible des étages suiveurs. Positionne ces étages comme des tampons d'impédance dans les chaînes de signaux.

Leçon 3 • Réponse en fréquence des étages uniques

Applique l'effet Miller et les constantes de temps en circuit ouvert pour prédire la largeur de bande de l'amplificateur. Fournit une méthode systématique pour localiser les pôles dominants.

Leçon 4 • Étages à base commune et à grille commune

Couvre les topologies à faible impédance d'entrée et à large bande passante utilisées dans les circuits RF et à courant. Relie ces étages aux configurations cascode introduites plus tard.

Leçon 1 • Charges actives et amélioration du gain

Remplace les charges résistives par des charges actives à miroir de courant pour maximiser le gain différentiel. Démontre comment les charges actives permettent des gains en tension dépassant 1000 V/V.

Leçon 2 • Réponse en fréquence de la paire différentielle

Étend l'analyse des constantes de temps en circuit ouvert aux paires différentielles avec charges actives. Identifie les pôles dominants limitant la largeur de bande à gain unitaire de l'amplificateur opérationnel.

Leçon 3 • Topologies de base des miroirs de courant

Couvre les miroirs de courant simple, cascode et Wilson pour une réplication précise du courant. Analyse la résistance de sortie et l'erreur systématique dans chaque topologie.

Leçon 4 • Fonctionnement de la paire différentielle

Dérive le comportement en grand signal et en petit signal des paires différentielles BJT et MOSFET. Établit le gain en mode différentiel et le taux de réjection en mode commun comme métriques clés.

Leçon 1 • Spécifications AC et dynamiques de l'amplificateur opérationnel

Couvre le produit gain-largeur de bande, la vitesse de balayage, le temps d'établissement et la densité spectrale de bruit. Relie les spécifications dynamiques à la largeur de bande en boucle fermée et aux performances transitoires.

Leçon 2 • Techniques de compensation en fréquence

Applique la compensation Miller pour obtenir un pôle dominant et une marge de phase adéquate. Couvre les méthodes de compensation par avance et par résistance d'annulation pour le zéro dans le demi-plan droit.

Leçon 3 • Spécifications DC clés de l'amplificateur opérationnel

Quantifie la tension de décalage d'entrée, le courant de polarisation, le CMRR, le PSRR et les limites d'excursion de tension de sortie. Relie chaque paramètre aux budgets d'erreur au niveau du circuit.

Leçon 4 • Architecture de l'amplificateur opérationnel à deux étages

Trace le flux du signal à travers un étage d'entrée différentiel et un second étage à source commune. Dérive le gain en boucle ouverte comme le produit des gains des deux étages.

Leçon 1 • Fondamentaux de la rétroaction

Définit le gain de boucle, le facteur de rétroaction et les quatre topologies de rétroaction en utilisant l'analyse biport. Montre comment la rétroaction désensibilise le gain et modifie les impédances.

Leçon 2 • Stratégies de compensation

Conçoit des compensateurs à retard, avance et avance-retard pour atteindre les objectifs de marge de phase. Couvre les méthodes de compensation par pôle dominant, ajout de zéro et compensation par avance.

Leçon 3 • Méthodes d'analyse du gain de boucle

Applique le taux de retour de Bode et la méthode de Middlebrook pour extraire le gain de boucle de circuits complexes. Fournit des techniques prêtes pour la simulation afin de vérifier la stabilité.

Leçon 4 • Critères de stabilité et marge de phase

Utilise les critères de Bode et de Nyquist pour évaluer la stabilité à partir de l'amplitude et de la phase du gain de boucle. Vise une marge de phase de 45–60 degrés pour une réponse robuste en boucle fermée.

Leçon 1 • Concepts de filtres à capacités commutées

Introduit les équivalents à capacités commutées des résistances et leur utilisation dans les filtres intégrés. Explique le réglage par fréquence d'horloge et les considérations de repliement spectral.

Leçon 2 • Circuits de conditionnement du signal

Conçoit des amplificateurs d'instrumentation, des redresseurs de précision et des détecteurs de crête pour les interfaces de capteurs. Relie la sortie du filtre aux exigences d'entrée du CAN.

Leçon 3 • Spécifications et approximations des filtres

Traduit l'ondulation dans la bande passante, l'atténuation dans la bande atténuée et la largeur de la bande de transition en ordre du filtre. Compare les compromis des approximations de Butterworth, Chebyshev et Bessel.

Leçon 4 • Conception de filtre LC passif

Synthétise des filtres LC en échelle à partir de tables de prototypes normalisés et de mise à l'échelle en fréquence. Établit des références de filtres passifs pour la comparaison avec les filtres actifs.

Leçon 1 • Références de tension bandgap

Dérive les courants PTAT et CTAT qui se combinent pour produire une référence stable en température. Couvre l'ajustement et la correction de courbure pour les références de haute précision.

Leçon 2 • Techniques de routage pour l'appariement

Applique les stratégies de centroïde commun, d'entrelacement et de dispositifs factices pour minimiser le désappariement. Relie les choix de routage à la tension de décalage et à la précision du miroir.

Leçon 3 • Analyse du bruit dans les circuits analogiques

Modélise les sources de bruit thermique, de scintillement et de grenaille dans les transistors et les résistances. Dérive le bruit ramené en entrée pour les chaînes d'amplificateurs en utilisant les méthodes de facteur de bruit.

Leçon 4 • Amplificateurs cascode et cascode replié

Étend les topologies à un étage avec des dispositifs cascode pour augmenter la résistance de sortie et le gain. Introduit le cascode replié pour un fonctionnement à faible tension d'alimentation.