Gain-boost 电路的反馈类型


最近翻 ‘Analog Design Essentials’,里面介绍电路流反馈的章节里面提到了 gain-boost(或是 regulated cascode)的反馈类型,对我来说有时要直接看出这些反馈结构的类型还真不太容易…

下图是基本的 gain-boost 的结构,利用放大器来提升 cascode 的输出阻抗,从而提升电路的增益。

gain-boost电路
在这个电路中,直接判断反馈类型不是太容易,我们可以对其加以简单的变换:
将输入管 M1 变为等效的输入电流源 Iin(内阻为 Re),并将 Iin 移到放大器输入便于分析(实际连接关系未变),具体如下图所示:

变换后gian-boost电路

这样可以很容易看出, 反馈类型为 shunt-series, 环路的增益为 Agb, 故而输入阻抗减小为开环输入阻抗的 Agb 分之一, 输出阻抗变为开环输出阻抗的 Agb 倍, 也即是 gain-boost 实现高增益的来源.


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Gain-boost 电路的反馈类型》上有11条评论

  1. clwl31

    楼主说的有问题吧,Re上Sense的是电流,然后把电压的变化反馈到回路中应该属于Current-Voltage Feedback而不是 shunt-series吧。。。。

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  2. windknows 文章作者

    没想到这个问题扯了这么久,我还是仔细说下吧:
    我想你说的 Current-Voltage Feedback 应该是 Razavi 书上的顺序,也就是反馈的 sense 的方式在前,回到输入端的方式在后,这样对应的是输出(sense)是serial,输入是serial;按照Sansen书上的顺序,输入在前,输出在后,也是serial-serial。 可见我们都认为输出是 serial 或电流反馈,这也是提升整个输出阻抗的原理关于输入的考虑,我这里引用的 Sansen 书上分析,实际上是将 loop 的输入认为是在图中 M2 管的源极,Vin 和 M1 整个作为输入电流源,这样反馈就成为电流反馈(shunt feedback),因此从M2 源极(loop 的输入)看到的阻抗近似的从 1/gm2 减小为 1/(A*gm2)。
    对于你说的电压反馈,我想应该是将环路的输入放在VB (放大器的+输入端),这样M1就认为是一个电阻,就是电压反馈了。

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  3. keysoz

    您的分析得非常准确精辟,使我获益良多。对于输入级节点等效于M2源极的判断,我觉得仍可以一般化的将M1栅极交流短路,则由于KCLM2源极电位等效固定,则反馈失效,同样得到输入级电流反馈的结论,请您指正。

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