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Bandgap电源上叠加1GHz的干扰导致输出电平下降

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
刚毕业的小白菜求助……仿真bandgap的PSRR,如图。


电压输出端加了7.5p左右的MOS电容。从上图看,1GHz的地方,PSRR也有-60dB。
那么问题来了, 当我在Bandgap的电源上叠加100mV,1GHz的sin信号作为干扰时,仿真瞬态,电压输出端的波形有个小于1mV的抖动,
但是电压输出端的直流电平一直在下降,从750mV下降到510mV才稳定(仍然有小于1mV的波动)
这是为什么呢?

感觉大信号出问题了,开始拉下去就回不到偏置点了
接7.5p那路偏置电流是多少?
正弦的初始相位加180度,结果一样吗?
如果7.5p前面串个大电阻呢?

接7.5p MOS电容的那条输出支路偏置是1.25uA
把正弦干扰的初始相位设为180度,重新仿真了下,结果是一样的。
在7.5p MOS电容的上面串联了一个100k的大电阻,输出电压的DC趋势是一样的,只是这时候波动幅度能有70mV了。

不科学啊,7.5pF*70mV/1nS 有500uA了,是不是连100k电阻上的压降都算上了
难道波动周期不是1nS?电路起振了?

我刚才没有理解清楚您的意思,仿的是600k负载电阻//(7.5p+100k),然后600k负载电阻上是有70mV的波动。
周期是1ns。
现在接成了100k+600k//7.5p,600k电阻上的输出电压从620mV开始下降(波动仍然是小于1mV),波形和放大器差分输入以及输出的波形分别是图中这个样子的。


能告诉我为什么这么仿吗,我好像没什么思路。

汗,从620mV开始下降而不是从750mV开始下降是因为我刚才在放大器的一个输入端加了10mV的失调电压,忘了去掉了……
忽略这个,波形里头2MHz的那个包络起伏是不是说明bandgap电路振荡了?

我不太理解为什么BGR要带600K负载,输出级有BUFFER吗?
因为不知道是什么东西使BGR下降的,所以我开始建议加个大电阻,和电容一起做滤波
限制输出下降
如果没有600k电阻,只是100k加7.5p,电容上波形是正常的吗?
看波形有2M的纹波了,不知道是不是振了
猜不来了!= =

600k的那个电阻*1.25uA的偏置电流,产生750mV的输出电压

懂了,电流模BGR和输出级关系不大了
看看前面稳定性吧

在Bandgap电路中断开AMP输出端做STB分析,PM都有70多,不明白啊

bandgap的启动是否有问题,导致没有收敛到计算得到的工作点上?

谢谢回复。
我发现在1GHz的电源干扰下,核心电路部分的pnp管支路和并联电阻支路都会出现瞬态的负电流,导致电路最后收敛到了一个很奇怪的点上。

这可能就是另一个简并点:pnp管不开启但
并联电阻有小电流流过,运放输入端小于0.7V但仍能锁定。

你仿过start up吗?把vdd降低后再试试,说不定降100mv就起不来了

流过pnp和电阻支路的瞬态负电流是正常现象么?
怎么避免这种简并状态呢?
我想到的是减小单个pnp管的尺寸,偏置电压高一些,不知道会不会有用。

这种情况我们碰到过,你的amplifier里面是否有local tie的?去掉就可以了。  
  

弱问,local tie是放大器自己的输出偏置了自己吗?这个确实有
我明天去掉试试。

我明天再仿仿看,谢谢

这个要具体看你什么结构了。 我是说你有没有用到deep Nwell的地方?要仔细考虑下deep Nwell的coupling
  

local tie的问题,对于一般的放大器也会有影响吗?还是仅仅用在bandgap时会有影响?
这么实际的问题,在其他地方很少见到相关讨论。

嗯,谢谢。
在bjt管(pnp)的发射极加了个对地电容,可以解决我的问题:)

我是这么理解这个问题的,不知道对不对。其实也还没想太明白。
bandgap核心部分PMOS+pnp的那个支路,PMOS的寄生cds太大(587fF),导致VDD和pnp发射极之间的阻抗远小于pnp并联电阻后的等效对地阻抗(9.9k//8.4fF),导致1GHz的干扰基本都落在pnp发射极了。
在我正常的直流工作点处(VBE=690mV),res+8*pnp支路的等效并联阻抗大于单个pnp支路的等效并联阻抗,bandgap是个负反馈;但负的1GHz,100mV干扰落在pnp发射极,会使得单个pnp支路的等效并联阻抗大于res+8*pnp支路的等效并联阻抗,导致bandgap进入正反馈状态(VBE<656mV时就bandgap就变成正反馈了),PMOS电流镜的电流越来越小,输出电压下降,导致启动电路也会周期性的开启(负反馈),从放大器输出端抽取电流。
最后启动电路参与到整个bandgap稳态的建立过程中了(启动电路周期性拉电流,输出电压上有约2MHz,3mV的纹波和1GHz,0.3mV的抖动)。修改启动电路中下拉NMOS管的尺寸,输出电压的直流分量会稳定到不同的值。
解决办法是在单个pnp管支路的发射极并联对地电容,减小pnp管上干扰的幅度,不让bandgap进入正反馈的区域。

你再把1Ghz信号加在地上试试

你的签名档也不错。

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