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一个模拟电路问题的困扰

时间:12-12 整理:3721RD 点击:


如图的电路,本来似乎是个简单的电路,不过往深里想了想,竟然发现关于运放有好几处不敢确认的地方,希望高手指点:
1 这种运放输出接三极管gate的电路似乎应用很广泛,而且有个专用的名字,但我忘记了,谁能告诉我吗?
2 这个电路其实就是个电压基准,用Dynamic supply来控制输出电压,那么这样的好处是什么,仅仅是提高输出阻抗吗?
3 教科书中说运放的正负输入端电位始终一致,这是为什么呢,如果运放是正负供电,那么输出不就是0了,这样M1就不导通了吧。我怎么觉得应该正负输入始终差个 deltaV, 那么输出=Gain*deltaV
4 在稳态下,即当输入电压变化之前和之后,M1的栅极电位变化还是恒定?
希望回答问题的同时也说说理由, 多谢啦!

: 如图的电路,本来似乎是个简单的电路,不过往深里想了想,竟然发现关于运放有好几处不敢确认的地方,希望高手指点:
: 1 这种运放输出接三极管gate的电路似乎应用很广泛,而且有个专用的名字,但我忘记了,谁能告诉我吗?
运放后面接的那部分叫 电流镜(current mirror),整个电路是个负反馈电路
: 2 这个电路其实就是个电压基准,用Dynamic supply来控制输出电压,那么这样的好处是什么,仅仅是提高输出阻抗吗?
这至少是一个原因
: 3 教科书中说运放的正负输入端电位始终一致,这是为什么呢,如果运放是正负供电,那么输出不就是0了,这样M1就不导通了吧。我怎么觉得应该正负输入始终差个 deltaV, 那么输出=Gain*deltaV
对,是差一点,但是考虑到Gain非常大,负反馈电路,结果就是正负输入电位“几乎”一致,可能差个几uV
: 4 在稳态下,即当输入电压变化之前和之后,M1的栅极电位变化还是恒定?
有一个建立的过程,这取决于运放的性能指标,如带宽、增益、等
※ 来源:·水木社区 http://newsmth.net·[FROM: 132.207.240]

多谢2楼回复,不过想追问一下
1 电流镜我是明白的,我想知道的是“运放输出连NMOS栅极,然后负反馈到运放的input-” 这么个结构,我记得是叫类似 output impedance boost或者gain boost之类的,但是没搜到。。。
2 如果是用作电压基准源的话,难道不是输出阻抗越小越好吗? 电流源才要求输出阻抗尽可能大吧?
3 我实际仿真了一下,用一个60db的非理想运放,正常工作时正负输入差几百uV,比如Vin+=3mV时,Vin-只有2.45mV
4 我是想问,建立之前之后的两个稳态,电位相等吗,如果不相等,跟Vin+什么关系呢

:1 电流镜我是明白的,我想知道的是“运放输出连NMOS栅极,然后负反馈到运放的input-” 这么个结构,我记得是叫类似 output impedance boost或者gain boost之类的,但是没搜到。。。
搜gain booster
:2 如果是用作电压基准源的话,难道不是输出阻抗越小越好吗? 电流源才要求输出阻抗尽可能大吧?
不大懂
:3 我实际仿真了一下,用一个60db的非理想运放,正常工作时正负输入差几百uV,比如Vin+=3mV时,Vin-只有2.45mV
要确保输入电压在直流工作点附近
:4 我是想问,建立之前之后的两个稳态,电位相等吗,如果不相等,跟Vin+什么关系呢
不大懂

1 该电路是给PA提供偏置电流的吧,电流=Vin+/Rload
2 M1的S看进去的等效阻抗为1/(gm1*Av),是降低了
4 M1的gate电压是变化的,Vin+升高,Ids1升高,Vgs1升高,导致Vg1升高

1 这种运放输出接三极管gate的电路似乎应用很广泛,而且有个专用的名字,但我忘记了,谁能告诉我吗?  

gm boost
2 这个电路其实就是个电压基准,用Dynamic supply来控制输出电压,那么这样的好处是什么,仅仅是提高输出阻抗吗?
好处就是利用基准电压产生相对恒定电流源呗, M1的drain 端 为电流源的输出阻抗,
  
3 教科书中说运放的正负输入端电位始终一致,这是为什么呢,如果运放是正负供电,那么输出不就是0了,这样M1就不导通了吧。我怎么觉得应该正负输入始终差个 deltaV, 那么输出=Gain*deltaV
你这公式是建立在小信号的,一般来说运放先得DC偏置好,才考虑那些交流小信号,你说的什么输出为0,这指的是小信号的变量...运放正负端肯定会有点偏差,这与运放的随机误差相关,也与整个环路的系统误差相关。
4 在稳态下,即当输入电压变化之前和之后,M1的栅极电位变化还是恒定?
输入电压变化了,那M1的电流变了,同时Vgs也跟着变,M1的栅级也会跟着变。近似么就等于Vin+Vgs(M1)

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