class ab amp design
DESCRIPTION
Design of Class AB output stages for OpampsTRANSCRIPT
��������������������� �������������� ������������������������� �� �����!����
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�������������������� �������������������������������������������������"������ �� �#��� �"�$$%�&�
�
�
�
�
��������������������� �������������� ������������������������� �� �����!����
�
�����������������
'�(����!� ������� ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) �������*�+���� )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ,����'���� -)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ,�.�����/�� �))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) �� ��������������/�� �))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) �����0��� ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) %�
���������))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) %��!!���� ��+�������� ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 1������������))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) �����!����+��2 ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ����
��������������������� �������������� ������������������������� �� ��,��!����
�
������ ������
� '�������������*��+��(������ ����!����+�������+����+����������(���!���*��3�� ��*�������!!�
+���+��+����+��)� �'���� ��� ��� �����(���!���*��3�� �4 #������)� ������� ��� �� �� �� ��3����*����!� ����
�����*���5�����*)�
�����������*����3�����!������*����*)�
�
��+���������+��+����+���(�����*����*��3��4 #�"���������!�����������(���������������������(���������(���
�!!�+����������!� ����(�����-� ��� �� ����(������+�����)�'����������� (��*��� ��*� �����*�� ����!������� �
��+�!�+���������*��������*����3���!-��*�6�����+��+������������)�
�
�� ������ ���������7�8�9��:7�8�9; ��+��������-�3���� �<�
�� ������/��-�=�,),����8>�
�� 4����!!����=�?�>�:�@<�
�� /������ �����:�A��!�!�����3����<�=��8����
�� /���������=��8�>�9��: 4�=����."��/�=�8��B<�
�� �������������������
�� �������������������:�+�����-�?���>�!�����-�����<�
�
����������������
'���!������� �������+�����+�*�� ����!�����������������+������+��*2�
�
��������������������� �������������� ������������������������� �� �����!����
�
������� ��/���!��*�����+�����+�
�
�����������
� '���!�������� ���!�������������!��*�*�+��+�*���������*����������-�!�������*)��'���!��*�*�+��+�*��
���+��!� ���*������������������*��*�!��*�*�+��+�*����������C�/�����"��D+��� ����������������D����
EC�/��������������� �+������������!�+�������������C�����*�C��)��'����������!��������� ���������*�����
�!�����C���*�3�+����*�����*������!�C�)� �C�����*�C�����3�*����!��+�����!���������������� ����������(��
*��+��(�*������)��'���������*�3�+���!�����������*��+������!�������*������!�C������C�)��'�������������
��*��+������(�+��������+���+����*���C���F�C������+���� �������!�������*������������*��+��
:�)�)���*��+�����G�� ��������������+�<��!���+����+��!� ������������� )�
� ��*�����*���!����� ���+����+��!� �������������������� ��!������������� ���������+������������� ��
����������� ���� �)��'��������+��+����-�+���(���������*������������*�!!������������� ���� ��)��; ���������
+�����*����� ��������������������+�����"�(����*�!!�������������������+��3����*������!!�+��3�� ��!�����
����� ��� �� ��� ���H� �)� ��!����� �����+�����*��3���� ��*����(�����>0/�E�H��I>�E�E"� ����EC�/�
*�!!�����������������!!���*����-������C�/��������������+��3����*���������������� ��6����� �)��/������-"�
�����C�/�*�!!��������������������!!�������� ��+�����*��3���� �����*����� ���+��� ����*��������(����
���!��!���5���D���3�����:������ �����EC�/���*��C�/�*�3�+������������*������3���������� <)��'���
������(��������3����������!� �+�����������������+����3����������-� ����!��6���+-������*���*�������G���
���*�!!�+�������������-�+��������������)�������������+�����"����������������-���+�������� �+��+����
(�+����� ���� ���*� ����� +����� *�!!�+������� ��� +�������� � ���� ��� ���+�� ��� ����� ���3�� ������ ��� ����
+������������+����)�
� .���+���������"�������������������!!�+��3������*�!���+����+��� ������ �3��������)��'�����������
����*�������(���������+����������� �������+��3��*�!!�������������:���������������*�!!�����������������!!<)��'��
*��(������� ��!�������� �*�!!������������"�������*����6��*��������������+����������+�� ������������������
�� )��;��+���*�������(-���J�+��� �����**��������,I����������������+��3�����)��'���������������������������
�������������"��!������������������������ ������(��������*�:���G���3������<��� ���������3������"���������-�
�D��D���������+����������*�����(����J�+��*�(�+�������� ������*���!���������"� ��������������5�� � ���*���+��-�
����������������5��*�����+������)�
���������������������
� '����� (���+�+���+��� ���� �3����(���!��� ������ ��� ��� K�+����� �"�+����� �� ��*�+����� ��)� � ����� ��
��������� �������������-����*����+�����+�L%�����������5����)� �'�������(����������� ���-������������
��*����������������������������-����+)��/����� ��������*���+��������*����(-�����������*�3�+��:������-���
+��������+��*�3�+�<"�(��������� ��������������*���+����������!���*�(-�����+��3�����*����+�����J������
��������������������� �������������� ������������������������� �� ��8��!����
�
+�����������+�)��'���+�����������+��*�3�+�5�� ����������*������+��������(����3���� �"��������+��������������!�
����*�3�+����������*)��'�����+��*�+���+�������+���������������� �����+�����(���+���-�����+��������+��
��������� �������������������!�������� ��!��+������ ���������*�!���������������*�3�+��3����)��'��� ������!�
����������*�3�+�������*��3���(-�����!�������� ���!�������)��'�����(�����������������+�����������C�/�
��*�EC�/�*�3�+�����6�������*�!!������# �(����3���� ��������� ���)����+������!�����"�+���������������� ���
��6���������G��*��!�!��*(�+G�����3��*���������++���(���+�����3���*���������)�
� '��� ����*� ������ ��� ��� ���-� �� +����� ��� ������ ��� ��M�"� )� �8�N)� � �� *�� ��� (����� *�������
��������)�
�������!��/���!��*�3�����!�+����������������� �)�
�
� >���� ������+��>�� ���������� ����!������ �3���� ������+�����+�� ��� ��6����*� ��������-�(���� ����
������*�3�+��)��'�����+�������+����*�+��������(�+�������������+������!�+���������*��)��'���������*�3�+���
����(����*��������+������"�J������G��+������"�(���������������!�������*��������G��������+������� ���������!�
+������"����+���*��3������ �����!�����EC�/�����C�/��������������������3��*��3������EC�/�����C�/�*�3�+�)��
��+������!�����!������ �3���� ������+�"��3������������*�3�+���!�(��� ��3��*��3��"�����������*�3�+������������
��5��6����+����+�������!����� ������ ����)��'����*3���� ���!����������������������*�3�+�����+������-������*�
�!!���*��������!����+��������*�6��+G����������������"���*�+�� �+�����3���*���������)��'��������������������
(���������������������(����� ��+���2�
�������"���������+�������3������������*�3�+��+��������
�
'���!������� ����������*����3�����!����������������2�
��������������������� �������������� ������������������������� �� ��&��!����
�
�������#���O���*����3�����!�����+�������������������)�
�
C���F�C���+����������!������ �3���� ������+�)��'�����(����3���� �������+�����*�(-�����*��*�����+G�*�*�3�+���
C����(� F�C��(� ��*�C���(� F�C��(� ����+��3��-)� � '���� +��!� �������� !���� �� ������������ ���)� � '���
EC�/���*���!������������!���*�(-�*��*�����+G�*�*�3�+���+����+��� �������� �����!�C���*����������� ����
�!�C����)�����������!�6����+����(����� "����+�����������3���� �������6�����������(����2�
�
������������������ ���� ��� �� � :�<�
�
'�����������*�3���� �������+��+��������!������6���������*����������!������2�
�
������������������ ���� ��� �� � :�<�
�
���+����*�+�����2�
�
����
�����
�
��
�
��
����
�����
�
�
�
�
�
�
�
�
��
��
�
��
��
�
��
��
�
��
��
����
�
�
�
� �
:,<�
�
;������������6�������,�������������*�3�+���(�+���������������G��-���3����� ���+�����������������������������
����!��*�*�+��+�*��*�3�+��)��;��� ���������������������������(����+������������� ��C��(�F�C����()�
'����*������*���������P!������ �3���� ������+�Q�!��+������!������(����� ��+�������G�"���������
�D������������ ���� ����+����+�������+���!�������������� ��M�"�)��8�%N)�� ����*���C8��������+�����������+��
��*�C���������������)� ���������������� �����+��� �!�������*�!!�������������� ���������*�������!�C8�F�
C��������+�����������!������ �3���� ������+�)�� ����*�������+����������+�������R���������*)��C��5��+�������
��� ��+�����*�(-�R����������C��5��*�����+�������*�+�������(-��������������)� �'���������+��������� ����
3���� ��� �!� ���� ������*�3�+��� ����3��*���)� �'���� ��� (�+����� ���� ���� ��� ����+��3���� ���C���F�C���
��+������*������������+�����*�+������"�(��������� ����3���� ���������+�������)��'��������������������*�+������
+������������ ��C�������*���+����������+����������� ��C���"�+����� ���������������+��+������)��'����
��������������������� �������������� ������������������������� �� ��%��!����
�
����*������+�������������������!�����+�������!����� ����� ��C��)� ���� ���������� ���������+������������
!��������� ��C��������+�����������(-������������!�����*�3�+�������������������������)�
������������� ����������� ����!�+������� �������������� ����������+��������!�6����+���������
�����������-�3���� ��*���*���)��'�����������-�*����������!�+�����������������*�3�+���*��5����3����������
*����� ��� ����+��3���� ��� ��� ������ *��*��+����+��*� (���� +����������)� � '���� ����� ������� ��� +������� ��� ���
�*����������*�����+����D�+�������A�����+����������������������� �������+��+�����*)�
������$����
� '��� �����D�����������������3��-����-����!��*����+�����+���+����*�����+����� ���*�3�*����-)� �'���
�����!�����!�������� ��+���(��!���*����� ���������*��*�!��*�*�+��+�*�� �����D�������"��������-�*�!!����+��
(��� �����������3������������!������*�3�+��)��;��+���+�(���������!!�+����!�(����(-����� �������������
�������� ���2�
�
� � � �� � � � �������,&���",�"�� SSSS ��������� ���������� ��� � :�<�
�
� E�D�"����+���!��*����� �����!�������������� ������ ������������)���!����+����*���������������� ��
�������+��������+�����!�����:���� ���+��������������������*<"���������������-������������������� ������2�
�
� � � ��������������������� ����� ���� ��� SS� � :8<�
�
'�������������� ������2�
�
� �� � � �� � � � �� ������������������������������ �������������� ���� ���� SSSSSS ������,&���",�"�� � :&<�
�
�������������
� '���� ���!���� �G��� ���� �!� +��+�*�*� C������ +���������)� � '���� 3��������� �!� C������
+������������������������������������+����������+��+��������+���������*�+��+��������������3��-���� �)��
E�����C������+���������� �3�������������������!2�
����
�
� ��� �:%<�
�
'����+�����+�(����������������������+��+�*��C������+���������2�
�
�������%�� ��+�*��C������+�����������+�����+)�
��������������������� �������������� ������������������������� �� �����!����
�
�
�(�3�����+��� ���� ����+��������*�3�+���C���F�C��� ��*� ����+�������������C8��)� �'�����-�+��+�*��
C������+���������"�������G���������*��!�����+����������+��+��������������������*�������������*��!�
����+��+������������*������!�����+�������������*�3�+��C&)��'����������������*����!�����"����+��������������
����!��*�������� �����*����!����!��!�������������� �2�
�
�������&��/������ �����*����!���������� ��
�
��*� ���������� ���� ������ ��������+����� ����>�*��3�� ��*����*� ����� ���������� ���� ��������+����� ���������� ��*�)��
�����������+��C&�������������*�(-�+�����������+���&���*�����+��+�*��*�3�+��C�����*��3���(-���5�� �������
����+��3���� �"�>+�)��;��+����*����&����(������������� ����+������)������"����+��>�������+����+������3��-�
������*��+����*�"����+���+����*���������(����3�������� � ����*)��'����!���"�������������������D��������
!���>���2�
� �
� � ���
���
��������������������
����
����
���
��
��������� �� �
�
�
:�<�
; ��+�����������!������2�
� � ���
�������������
����
��
������� ��
�:1<�
�
���!��*�����D��������!���>�*"����+�������������*���6������������*��>�2�
�
�<: �&� ������� ���� ������ � :��<�
�
���+������� �+������������ ��C�������������������������� ����*�F� �*"�
�
�<: �& ����� ����
���
��
���
:��<�
�
/��+��>����������3������� ����*"������(�3��(�+���2�
�
�& ���� ����
���
��
���
:��<�
�
��(�������� �!��������*����3�� �!���>+����� ��2�
� �����
�������
���
����
�����
�& �
:�,<�
�
��������������������� �������������� ������������������������� �� ��1��!����
�
��� �� �������D�������������:1<���*������-�� ������ ����� ��2�
�
� � � � ������� �����
���������������������������
�������������
���������
������
� ���
&
��
:��<�
�
E������������� ��������3��!������������!���!��+����2�
�
� �� � � � ������������������ �����
�������������
����������������
���
�
�������
�
��
& ��
:�8<�
�
������ ��������������!�������"��)�)���TT��"����+����������������M,"�)�&��N2�
�
� � ���������������������� ����� ��������������
��
��
����
���
� �:�&<�
� �� �
�����
��
�
�������
����������� �����
�
�
�
�
�����
���������� �� �
��
����
�� �:�%<�
�
'���������3��-������3��������)���������(�����+�����*�(-���!�+�����!� C� �*����+��������������������-� ����
!��6���+-��!����������*���+���������5����!����+�)������������-"������3����+����������+���������������
����"����+���*�+������ C���*���������������������������-� ����!��6���+-��������*� ��������+��3���������
C������+���������)� ���������3��-������3����������!� ���������-���� ��� ����� ����U������� ��������!��� �����
!����!�+���������V�
�
��������� ����������
� '����J����-��!������!!�����!� ��������!������������!���������+��������K� �����!!�����!���+��
*�!!�����������������"������!!�����!�����+�����������+��:C1����!� �����<���*�����+�������������:C8���!� �����<)��
'�������*��*�*�3�����������6������������6�����������!����������!�����3�����+����!�����+�������2�
�
����
�������������������� ���� ���� ����� �:��<�
�
'�������*��*�*�3���������!���������*�3���� �������������-��3����(���!�����+����+���"�����3��"����*��5��
��3���++�������������C���)8��*���)�����������G���� �����������������!�(�*����� ������G���G��(���*����������
���������+�����)� �'�������*�3���� ������������-������������ ���������3������!������6�����������!����� ����
�����M�N)��'���!������� �+���������������������+��+��)�
������'���/������+��� �*����
���������� ����� �����������
�������������
�
�
��
�
��
�
��
�
� ��� ��� �� ��� �� �� � �� �
�������� �����������
��������������������� �
��������������������� �������������� ������������������������� �� ������!����
�
�
.��������������������������������!���>�!���EC�/�*�3�+�����*���������!��8>�!����C�/�*�3�+��)�
� E�D����������+��+�����������������!����*��!!����3���� ����!�����+�����������+�)��4��5��*�!����R��=����
K�������+����� ����*�!!����+�����+�������!��������� ��!�����+�����������+��:��������<� ��� ���������)� ���� ����
+������������"�
�
��� �� ���� � :�1<�
�
�����!��*(�+G�+��!� �������"���������������-�����!!���������+�����������������+����*�������+����������
���!���������!��������������!����*��!!���)��'������������3������!!����3���� ��������������������+�������
�!!�����������������++�����!�����*������+���������!�������������-���� )��'����!���"�
�
�
�"�
������
�
�����
�
� �
�
� ���� � �:��<�
�
'���3�����+���!�����+��������������������!����*��!!����3���� �����!���*��������������-)�
� ��3��-� �������� �(���3������ ��� ����� ������5���!!���� ��� ����+�������� �3��� ���� �����+����
�*����� �)�������������+�����*�� ����*���"�����EC�/�*�!!������������������������!!���*���5���!!����
����� ��� ��� ���+�����(���� ��� ���� �����)� � ����"� ���� 5�� �!� ����+������� ����+�� ��*� ����+������� ������ �����
�3����������*�!!������3���������+��������*�3�+���������3��*�!!������+������)� �'���+��3������������������!���
�� �������+�����*�������������C�/�*�!!�����������������!!)�
�
��������������
� '���!����� ���� �����������(��*������� ���!��*������������!�+�������������*���� ����!��*�*�+��+�*��
��� ��������������������!�������+��*���� �)��;������������������������������� �����*������!�������� �������
�(�����)�8.��!�+��+����+�)��'����������������*�!���*�(-�����!������� ��D�������2�
�
�
��� � �
:��<�
�
��������������������(�* �������8���"���������������������+����������!��!�����(�* ���!������������������ )��
;�����-����*����������(����,>������-�*���+�����(�!��������������*�3�+������������*�������*"������!��������
���������������������+������*�(��,���8���=���>���)��0�3�������"��(�+�����������(��&��)�
� #�3�+�������� ��� ����!��*�*�+��+�*����������+����+��� ��� ����� ���+������ :��� ������!� ���<"����+���
�+G�*�3�+��������� ���������(���:(����G�� ������*�3�+����������������������3��������� ���<)��;�������������
>�E��!����>�����+G���� �������������*���+���������������� �!����*�(�)� �'���*�!!����������������*�����(��
�����(���!�����+��� )�
� '������������ �����*�����(������*����������������*�+��+����+�)��'������������ ��������������8>�
�����8��"� �����!���"� ���� ��6����*������ ����� ��� ��>���"� ��*� ���������� ��6�������+��������!���)� � �/��+�� ����
������*�3�+������������������*���� ���"�����*�3�+���+���(������*����� 2�
�
� � ������
�
�
�
�
����
�
��
W
�:��<�
�
X��� �������6�������:�����>0/=�>���*������>#/��6����������>"�����G����������+��������6��+G�-��+�����
����!������� �<"�:;�4<�����+�����������(��88)�'����� ������ �3�������&8�!��������C�/�*�3�+�)�
$6���������&�F��%��������������������������*���*����:���������+�������+�������"��)�)����-�(����
�3��(-� ���� ����������*��� ��� ��+��� �� ���(����+������<� �!� ����(����+������� ��� ���������� ��� �)� �'���
*�3�+�������������*�!�������!����-�����(����*���������+��3���� ���)�
�
�
��������������������� �������������� ������������������������� �� ������!����
�
������������������
��������������������� �������������� ������������������������� �� ������!����
�
���� ����
�)� ���(�G�0�� �����"������������������������ ���� ������� � ����)� �Y����; ���-�F�/���"���+)"�E���Z��G"��111�
�)� U� ��3�����!�� "#"�P�� ��+���������!!�+�����,>� C�/���������������������������������������!����!���>/4�� ����4�(������"Q��$$$�%#���"��&�� �!�����#"�3��)��1"�)��8�8��8��"�#�+)��11�)�
,)� ������)�0��-� ��*���(����0)�C�-��"��� "'���� ����!����� �(��� "��� ���!�� �!����������)� �Y����; ���-�F�/���"���+)"�E���Z��G"�'���*�$*�����"��11,�
�)� C��+���Y)�C)���� ��"�PC��+��� ������������!�C�/�'����������"Q��$$$�%#���"��&�� �!�����#"�3��)���"�E�)�8"�)���,,�����"��+�)��11�)�