Sansen精粹閱讀筆記 2 CMFB 共模反饋

2021-09-22 17:49:13 字數 1510 閱讀 4237

內容主要系chapter 8 全差分放大器

1.對於全差分放大器,輸出共模點會隨著輸入共模的變化而變化,因此需要共模負反饋來確定輸出的共模。

2.共模為什麼需要比差模更大的gbw?更大的gbw意味著更大的頻寬,更快的速度,也就是說共模訊號較差模建立得更快。

但實際當中,如果我共模反饋的開環增益足夠高,那麼共模點「漂」得就不會太多,所以即使共模的gbw比差模小,也是可以用的。

3.確立共模輸出點電平的第一種方法:參考支路複製。

上圖中,mn3和3a管與左邊接地的nmos匹配,vbias4管匹配。vbias1保證這兩組cascode管流過等比例的電流,從而使vout維持在0電平附近。假使輸入vin的共模發生變化,只要差分對流過的電流不變,vout共模就不會變。那麼**在變呢?是vin的共源節點,這個耦合點的共模點會變。但它下方的cascode電流鏡會shield漏端的變化,保證摺疊級和共柵級的電流匹配。

vbias4管相當於共源共柵管,所以它的尺寸盡量大一些,來保證有足夠的增益去抵抗漏端不匹配的mos管阻抗帶來的電壓變化。

4、輸入共模電平確定的第二種方法:源極跟隨器+誤差反饋電路

源極跟隨器+誤差反饋電路犧牲功耗解決了上面的缺點。

結構很清楚,最左側是乙個看起來增益不怎麼大的誤差放大器,因為它的輸出採用了二極體連線。

為什麼誤差放大器器增益不需要很大呢?對於共模電路,bias3的共源共柵極已經為它提供了足夠的增益。所以它只需要實現電流匹配就行。如果沒有bias3這一級,共模電路依然有增益,只是效果會變差。

這張ppt裡面的極點和零點計算是乙個很有意思的地方,應該說所有ppt裡面的計算都很有意思。涉及到乙個三元件pi網路的基本型,後面整理後補一次筆記。

5、第三種是把源隨去掉,直接接誤差放大器

mc12和mc2是一對,mc11和mc1是一對,這兩對構成一組差分對,m6 m7 m16 m7是有源電流鏡負載,較之二極體負載可以多一倍電流節省功耗。電路設計得非常對稱,利於版圖上做匹配。

0833的這個放大器,輸出點的共模電平確定非常硬核:沒錯就是vcm強行電阻耦合到輸出。

這個電路的共模反饋很有意思,設想輸入共模的改變引起微弱的電流變化,由m7、m8提取共模,再經m12、m13第二級放大會產生電流補償,從而保證尾電流管q1 q2的電流不變,使第一級的輸出共模穩定。當然第一級輸出共模的具體電平值是會隨pvt變化的,所以第二級才引入了乙個硬核的輸出共模點

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