模拟集成电路学习总结 第六章

  重难点说过了,是三四五章,总算是过完了,现在来到第六章,当然这章也挺难的。

  书上的叙述的讲各种电路连接方式分别分析的。感觉有点繁琐,但也只能一点一点看。

6.1 概述

  首先要掌握密勒定理,这定理看似直观,实际上也不太直观,当然我也不怎么想深入理解,直接用就可以了。

  还需要记住一个明显的问题,那就是如果输入输出只存在一条通路,那么这种密勒转换一般不成立。

  

  另一个要掌握的就是极点和结点的关联,结点看到的总电容和总电阻的相乘就是一个极点的时间常数。

  虽然并不严格成立,但却是直观估计的一个非常好的方法。

  另外,利用密勒定理对电路简化时,常常会丢掉传输函数的零点。

  在后面的总结之前,先要了解mos管的电容来源。详细的原理就不说了,只说电容模型。

  管子其实是四端器件。G、D、S、B,除了DB之间外,互相都有电容,一共五个。

  具体怎么讨论、省略、近似,要结合实际电路。

6.2 共源级

  此时,5个电容,CSB是没有的,CGS和CGB是一起的,因此只有三个电容要考虑。

  利用密勒定理可以做近似讨论,输入和输出各一个极点。

  但是存在误差,遗漏了一个零点。另外,利用gmRd近似了增益,实际上随着频率的改变,增益是会变化的。

  

  详细的分析,真的很繁琐,也没法直观理解,但结果表明存在一个零点。同时还发现传输函数是二阶的,尽管存在三个电容。原因是三个电容形成了一个环路,并不相      互独立。因此是二阶的。

  例题就不详细写了。。。

  对于被忽视的零点,w = gm / CGD ,产生的原因是输入输出通过该电容直接耦合产生的。位于右半平面,CGD提供一个前馈回路,将高频信号直接传到输出端,结果在 频率特性曲线中出现比-40dB更正的斜率。对于零点的计算其实有简单方法:在该频率下,输出为0,我们直接将其接地,流过电容的电流和流过管子的电流相等,即可得到零点。

  最后,电容对输入阻抗也有很大影响,先略了,只需要知道有影响就可以了。

6.3 源跟随器

  源跟随器性质不咋好,一般用作点平移位器和缓冲器,结果会影响整个频率特性。

  源跟随器中我们只考虑三个电容:CGS、CGD(CGB在其中)、CSB,没有CDB是因为它接地,

  由于输入输出通过CGS有很强的相互作用,使得源跟随器很难把一个极点和相对应的结点进行关联。

  因此只能利用小信号等效电路进行推导,结果表示左半平面有一个零点,原因是高频时,由Cgs传导的信号与本证晶体管产生的信号以相同的极性相加。这块真的忘了,关于极点的左右,好像是在信号与系统里的,有时间一定要系统看一遍。

   

  输入电阻也不想看,有点繁琐,没看到什么有意义的结论。

  对于输出阻抗,可知有时(大电阻驱动时)会有频率增大输出阻抗增大的情况。这意味着和电感的行为类似,如果此电路驱动大的负载电容,阶跃响应中表现为减幅振幅。

6.4 共栅级

  若忽略沟长调制,则共栅级的输入输出结点是孤立的。因此考虑利用结点求极点会很方便。

  电路的一个重要性质是,没有电容的密勒乘机乘积项,可达到宽带。虽然不太理解,但直观理解是米勒效应会放大电容,大电容引起低通带。

  若不能忽略沟长调制,则分析会很复杂。输入极点受负载影响,很难讨论。

  如果共栅级由比较大的源阻抗驱动,则该电路的输出阻抗在高频时会下降,这种影响将在共源共栅中讨论。

6.5 共源共栅级

  第三章讲,共源共栅在提高增益和提高电流源输出阻抗的方面是十分有利的,同时屏蔽作用应用也很多。

  如果把共源共栅看成共源级和共栅级的级联,则该电路可以通过抑制米勒效应,为共栅级提供速度,并为共源级提供输入阻抗。

  不是很理解原文这句话的意思,我的理解是,共栅级作为共源级的负载,小输入阻抗使得共源级的增益很小,从而输入节点米勒等效电容变小,速度变快。

  至于例题和引申出的结论,有点复杂不想看了。

  共源共栅做电流源时,高频情况下输出阻抗会减小,相当于性质变差。

6.6 差动对

  

  对差动对的共模增益计算表明,如果输出极点比p点的极点离原点更远,那么高频时共模抑制特性变差。

  极点离原点远,代表了低电容和高的速度,也就是说p点离原点近,p点大电容,会导致尾电流源输出阻抗进一步缩小,从而抑制特性更差,我是这么理解的。

  同时电路存在电压余度和共模抑制比的折中问题,要电压余度消耗小,就必须把M3宽度增大,带来的结果就是M1M2源端电容增大,共模抑制比降低。低电压情况下,该问题更加严重。

  以电流源做负载的差动电路,略。。

  以电流镜为负载的差动电路,看不懂,不想看。。。

这章先到这里吧。。

  

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转载自www.cnblogs.com/Raven-claw/p/12723735.html
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