关于 Gain-boost 中零极点对的来源


在 gain-boost 结构运放电路中,gain-boost 辅助运放的 gbw 附近会产生一对零极点对(doublet),通常我们要将其放到系统带宽外,以避免其对建立时间的影响。这里试着来推导一下这个零极点对的来源。

下图中所示为基本的gain-boost结构,同过放大器的反馈作用固定cascode管的源极电压,提升输出的阻抗。这里考虑传输函数H(s)=Vo/Vi=gm1*Zout(s), 故此可以直接分析输出阻抗的频响。

基本的gain-boost结构

假设在没有gain-boost时输出的电阻为R,输出节点电容为C,则在加上gain-boost之后输出阻抗近似为:(1+A)R//C, 即是:

clip_image002

其中A为gain-boost辅助运放提供的增益,考虑其为一阶响应,即:

clip_image002[5]

这里Ao为辅助运放提供的直流增益,GBW为辅助运放增益带宽积(角频率),将其代入Zout中,可以得到:

clip_image002[11]

可以看出,系统有一个零点和两个极点,零点位置为Z1=GBW(1+1/Ao)

对于两个极点,考虑P2>>P1,近似有:

clip_image002[7]

clip_image002[9]

可以看到,除了主极点外 ,系统出现了一对在GBW附近的零极点Z1与P2


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