关于基本的两级运放PSRR的分析,在许多书中都有介绍,但是具体的计算还是有些差别,例如 P.R.Gray 和 Sansen 在各自的书中的分析方法,都还是不太一样。这里,我们通过比较实际的仿真曲线,来尝试对PSRR建立一些直观的印象
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关于 Miller 电容和输出电阻
关于基本的 miller 补偿的两级运放,通常在计算输出节点的非主极点时,认为第二级的共源放大的mos管的栅和漏由补偿电容Cc短接,其阻抗近似为 1/gm, 进而得到输出的极点为 gm2/CL。但是,具体在多高的频率下可以认为 Cc 短接?也就是第二级的输出阻抗随频率具体如何变化,在何时 Cc 会使得 Rout 近似为 1/gm ? 这里,我们对此做些分析。
关于电阻方式二极管连接的 MOS 管的问题
对于基本的二极管连接的 mosfet,我们都知道其阻抗约为 1/gm。在实际电路中,也有其他类似的接法,如对于下图中 A,B 分别所示的电阻方式的连接:图中 A 在考虑调零电阻对输出阻抗影响时有类似的问题,而 B 则见于自偏置方式的 cascode 接法。这里,我们来看下各自的等效阻抗的变化。
关于镜像极点的理解
关于镜像极点的问题,一般书上都有介绍,这里主要是考虑如何理解镜像极点后面的零点。
下图是《Analog Design Essential》中的分析方法,我们可以先看 Razavi 书中一般考虑零点的方法,主要是考虑左边支路的慢通道和右边支路的快通道并联,最后在整个传输特性上会产生一个零点,且其频率为2fnd。
我们也可以考虑 analog-design-essential 中的分析方法, 就是在高频处, 左边支路电流完全被电容吸收, Vout 输出的只有右半支路作用故而减为一半, 如波特图中所示, 也可以看出零点的作用. 同时考虑波特图中单极点斜率为 -6dB 每倍频. 可以看出零点位置在镜像极点两倍处.
关于电荷注入
在集成电路中,电荷注入(charge-injection)是 mos 开关常见的一个问题,在这里简单的说一下:
具体的问题来源
下图是电荷注入问题的示意,MOS 管导通时在沟道区会存在沟道电荷,在导通或关断的瞬间,此电荷流入或流出 MOS 开关,因此会改变对应节点的电压,引入误差
关于 Cascode 中噪声的理解
对于 cascode 结构中的噪声,一般概念中 cascode 管的噪声贡献可以不考虑,但具体如何来理解这一结论,有时不太容易弄清楚。这里我们可以参考 Sansen 书中相关的分析,这里简单叙述一下 :
上图所示为基本的cascode的结构,M1为共源放大管,M2为cascode管.
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