links for 2011-05-03

关于输出阻抗的仿真

关于电路的输出阻抗,一般可以用spice中的.tf语句在仿真中加以查看,但.tf仿真一般只有输出阻抗在dc或者说零频下的值,那么要如何来查看输出阻抗的频率响应?

其实还是按照计算输出阻抗的方法,在输出节点加上一个ac=1的交流电流信号,通过ac分析来看此节点的电压,实际就是输出接点的阻抗。我们可以以之前谈到的关于super-source-follower电路为例来做些讨论。

下面左图为super-source-follower的电路,我们通过如下的spice语句定义其激励源(包括直流的输入电压和ac的交流电路)


vin in 0 1.25
iout 0 out ac 1
.ac dec 100 10 10g

这样通过smart-spice的.ac的仿真,可以得到如右边所示的阻抗特性,与之前对super-source-follower的分析一致,高频下反馈环路增益下降导致阻抗的上升,之后应该是寄生电容的影响

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links for 2011-04-26

共模反馈笔记

咳咳,为了坚持更新,贴一篇以前对全差分运放的共模反馈的小结..

关于全差分放大器

对于全差分放大器,一般可以得到更大的 swing (由于差分信号),同时可以实现对共模干扰、噪声以及偶数阶的非线性的抑制;但其需要有两个匹配的反馈网络,以及共模反馈电路

顺便提一下,对于全差分的折叠共源共栅(folded cascode)放大器,需要注意

  • 转换速率(正向与负向)对输入对差分对的尾电流源和 cascode 电流源的考虑
  • 非主极点的位置–输入对管的 drain 节点(注意全差分没有镜像极点的问题..),如果考虑 PMOS 输入的结构,将会折叠到 n 管的 cascode,从而减小此节点阻抗,提高此非主极点的频率;但是 P 输入结构亦有其问题,如直流增益和 cmfb 电路的速度(考虑 cmfb 控制的为 cascode 的 pmos 电流源)

关于共模反馈 CMFB

从反馈环路来看,共模的稳定问题来源于闭环的共模增益:由于输入差分对的尾电流源的 local-feedback,通常共模增益较小,导致运放无法控制其输出共模点;通过 CMFB 共模反馈电路,可以提高共模反馈环路的增益,以稳定共模信号。

设计CMFB需考虑补偿以减小环路的稳定时间(settling time)和提高稳定性。

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关于 Super Source Follower

最近看到有关于 super-source-follower 的一些讨论,其实以前也大致翻过些相关的内容,基本还是Gray&Meyer 的 Analysis and Design of Analog Integrated Circuits 书中的东西了…

基本的原理理解

下面左图所示为基本的源跟随器 source-follower 的电路,我们可以考虑作为voltage-buffer,此结构的主要问题是负载(特别是低阻时)抽取电流,使M1流过的电流不再恒定,Vo不再完美跟随Vi。

故此可以考虑增加一电流源I2(如下面右图)来控制M1的Ids,考虑到同时连接两个电流源在实现上的问题,通过增加M2管来解决,这就是下面右侧所示的super-source-follower的结构 (有些文章中也把cross-couple quad结构的class-ab输入电路称为super-source-follower,在这里需将他们区别开)

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