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@ -259,8 +259,7 @@ Spannungsverlaufes schließen, während das
D-Feldes Hinweise auf die Positionen der parasitären Kapazitäten gibt.
Dies ist möglich, da sich durch Integration des D-Feldes die Ladungsverteilung
auf leitenden Flächen berechnen lässt, wie in Gleichung
\ref{eqn:integral_d} angegeben ist.
\todo{Quote Maxwell?}
\ref{eqn:integral_d} angegeben ist \cite{GaussLaw}.
\begin{equation}
\iint \vec{D} \cdot d\vec{A} = \iiint \rho_f dV\label{eqn:integral_d}
@ -284,17 +283,18 @@ welche Elemente der Simulation zur Kapazität beitragen.
\hspace{0.15\linewidth}%
\begin{subfigure}[t]{.22\linewidth}
\centering
\includegraphics[width=1\textwidth,trim={0 0 0 0.8cm},clip]{entwicklung/cst_estatic/potential_3t_t}
\includegraphics[width=1\textwidth,trim={0 0.8cm 0 1.6cm},clip]{entwicklung/cst_estatic/potential_3t_t}
\subcaption{Potential innerhalb des nach oben zeigenden 1206 Widerstandes}
\end{subfigure}\hfill%
\begin{subfigure}[t]{.22\linewidth}
\centering
\includegraphics[width=1\textwidth]{entwicklung/cst_estatic/potential_3t_b}
\includegraphics[width=1\textwidth,trim={0 0.8cm 0 0.8cm},clip]
{entwicklung/cst_estatic/potential_3t_b}
\subcaption{Potential innerhalb des herunterzeigenden 1206 Widerstandes}
\end{subfigure}\hfill%
\begin{subfigure}[t]{.22\linewidth}
\centering
\includegraphics[width=1\textwidth]{entwicklung/cst_estatic/potential_flip}
\includegraphics[width=1\textwidth,trim={0 0.8cm 0 0.8cm},clip]{entwicklung/cst_estatic/potential_flip}
\subcaption{Potential innerhalb des Flipchip}
\end{subfigure}\hspace{0.15\linewidth}
@ -322,17 +322,17 @@ welche Elemente der Simulation zur Kapazität beitragen.
\hspace{0.15\linewidth}%
\begin{subfigure}[t]{.22\linewidth}
\centering
\includegraphics[width=1\textwidth]{entwicklung/cst_estatic/d_3t_t}
\includegraphics[width=1\textwidth,trim={0 0.8cm 0 0.8cm},clip]{entwicklung/cst_estatic/d_3t_t}
\subcaption{Schnittfläche des D-Feldes in der Mitte des nach oben zeigenden 1206 Widerstandes}
\end{subfigure}\hfill%
\begin{subfigure}[t]{.22\linewidth}
\centering
\includegraphics[width=1\textwidth,clip,trim={0 0.4cm 0 0.4cm}]{entwicklung/cst_estatic/d_3t_b}
\includegraphics[width=1\textwidth,clip,trim={0 1.2cm 0 1.2cm}]{entwicklung/cst_estatic/d_3t_b}
\subcaption{Schnittfläche des D-Feldes in der Mitte des herunterzeigenden 1206}
\end{subfigure}\hfill%
\begin{subfigure}[t]{.22\linewidth}
\centering
\includegraphics[width=1\textwidth,clip,trim={0cm 0.4cm 0cm 0.4cm}]{entwicklung/cst_estatic/d_flip}
\includegraphics[width=1\textwidth,clip,trim={0cm 1.2cm 0cm 1.2cm}]{entwicklung/cst_estatic/d_flip}
\subcaption{\label{fig:cst_d_flipchip}Schnittfläche des D-Feldes in der Mitte des Flipchip}
\end{subfigure}\hspace{0.15\linewidth}
@ -344,7 +344,7 @@ welche Elemente der Simulation zur Kapazität beitragen.
somit die Verteilung der Kapazitäten. Deutlich zu erkennen ist die
Konzentration der Felder um die Kontaktflächen der Widerstände herum.}
\end{figure}
\todo{Clip images a bit more}
\FloatBarrier
@ -782,30 +782,6 @@ werden Simulationen mit variablem C1 und Cin (siehe Abbildung \ref{fig:opamp_gbw
Die Ergebnisse hiervon sind in Abbildungen \ref{fig:opamp_gbwp_variation_result_1} und
\ref{fig:opamp_gbwp_variation_result_2} dargestellt.
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/Parasitics/SingleStage_Cin_Sweep.png}
\caption[Ergebnisse der Simulation eines idealen
OpAmp mit variierter Eingangskapazität]{
\label{fig:opamp_gbwp_variation_result_1}Ergebnisse der Simulation eines idealen
OpAmp mit variierter Eingangskapazität $C_\mathrm{in}$. Zu erkennen
ist eine Limitierung der Bandbreite sowie steigende
Überhöhung der Übertragungsfunktion bei größerer
Kapazität.
}
\end{figure}
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/Parasitics/SingleStage_Cfp_Sweep.png}
\caption[Ergebnisse der Simulation eines idealen
OpAmp mit variierter parasitärer Widerstandskapazität]{
\label{fig:opamp_gbwp_variation_result_2}Ergebnisse der Simulation eines idealen
OpAmp mit variierter parasitärer Widerstandskapazität $C_\mathrm{1}$.
Zu erkennen ist die Verringerung der Bandbreite bei steigender
Kapazität.}
\end{figure}
Zu erkennen ist, dass die Rückkoppelkapazitäten $C_1$ keinen Einfluss auf die Stabilität haben und lediglich die Bandbreite
begrenzen, wie bereits in Kapitel \ref{chap:basics_parasitics} beschrieben wurde.
Die Eingangskapazität $C_\mathrm{in}$ jedoch scheint äquivalent zu einer Variation des GBWP zu sein, wobei eine größere Kapazität
@ -821,7 +797,31 @@ Aus den Simulationen wird geschlossen, dass ein Mindest-GBWP von $\SI{1}{\giga\h
notwendig ist, um stabil zu bleiben und die Bandbreite zu erhalten, wobei ein größeres GBWP vorteilhaft erscheint.
Eine minimale offene Verstärkung von circa 10 000 ist notwendig, um die Bandbreite nicht zu beeinflussen.
\FloatBarrier
\begin{figure}[H]
\centering
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/Parasitics/SingleStage_Cin_Sweep.png}
\caption[Ergebnisse der Simulation eines idealen
OpAmp mit variierter Eingangskapazität]{
\label{fig:opamp_gbwp_variation_result_1}Ergebnisse der Simulation eines idealen
OpAmp mit variierter Eingangskapazität $C_\mathrm{in}$. Zu erkennen
ist eine Limitierung der Bandbreite sowie steigende
Überhöhung der Übertragungsfunktion bei größerer
Kapazität.
}
\end{figure}
\begin{figure}[H]
\centering
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/Parasitics/SingleStage_Cfp_Sweep.png}
\caption[Ergebnisse der Simulation eines idealen
OpAmp mit variierter parasitärer Widerstandskapazität]{
\label{fig:opamp_gbwp_variation_result_2}Ergebnisse der Simulation eines idealen
OpAmp mit variierter parasitärer Widerstandskapazität $C_\mathrm{1}$.
Zu erkennen ist die Verringerung der Bandbreite bei steigender
Kapazität.}
\end{figure}
\clearpage
\subsubsection{Verbesserung der OpAmp Bandbreite}
@ -975,12 +975,13 @@ OpAmps für die Simulationen genutzt.
\begin{figure}[ht]
\centering
\includegraphics[width=0.8\textwidth]{entwicklung/opamp/opamp_ltspice_noise.jpg}
\includegraphics[width=0.7\textwidth,clip,trim={0cm 0cm 15cm 0cm}]
{entwicklung/opamp/opamp_ltspice_noise.jpg}
\caption[Schaltkreis der LTSpice-Simulation zur
Bestimmung OpAmp-Rauschens]{
\label{fig:opamp_vin_noise_schematic}Schaltkreis der LTSpice-Simulation zur
Bestimmung OpAmp-Rauschens.}
\end{figure}\todo{Trim this image?}
\end{figure}
Variiert werden $C_\mathrm{in}$ sowie $R_\mathrm{f}$, um die Auswirkungen dieser Parameter
betrachten zu können. Hierbei wird das Rauschen eingangsbezogen gemessen, d.~h. die Ausgangsspannung
@ -990,7 +991,7 @@ und \ref{fig:opamp_vin_noise_cin} dargestellt.
\FloatBarrier
\begin{figure}[hbt]
\begin{figure}[H]
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/Parasitics/SingleStage_LTC_Rf_Sweep_Noise.png}
\caption[Rauschen in Abhängigkeit von $R_\mathrm{f}$]{
\label{fig:opamp_vin_noise_rf}Rauschen in Abhängigkeit von $R_\mathrm{f}$.
@ -1004,7 +1005,7 @@ und \ref{fig:opamp_vin_noise_cin} dargestellt.
proportional zur Frequenz wächst.}
\end{figure}
\begin{figure}[ht]
\begin{figure}[H]
\includegraphics[scale=0.8]{datavis/Parasitics/SingleStage_LTC_Cin_Sweep_Noise.png}
\caption{\label{fig:opamp_vin_noise_cin}Rauschen in Abhängigkeit von $C_\mathrm{in}$}
\end{figure}