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折叠式共源共栅运放折叠点处的阻抗

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
Razavi书p249 在论述折叠式共源共栅运放折叠点处阻抗时,认为从折叠点向上看到的阻抗大约为共源共栅管的跨导的倒数。
我觉得这是不对的。因为该共源共栅管的漏端阻抗非常之大,我自己计算的结果显示,从折叠点向上看到的阻抗大约为MOS管的ro。
不知大家是如何分析的,望赐教。谢谢!

你说得也对,也不对。相信你是认真思考过的,值得鼓励。
严格的说:频率很低时,这点向上看到的阻抗确实很大,也就是约等于ro。对于PMOS输入的folded cascoded,更准确的是1/gm_cascode_n+(ro_mirror_p*ro_cascode_p*gm_cascode_p)/(gm_cascode_n*ro_cascode_n) ~=ro_mirror_p,也就是你说得ro。
但是,实际设计中,这点一般不会成为主极点。考虑这点的阻抗是要考虑这点产生的极点会不会成为一个非主极点,从而影响运放的交流特性,这时,就要在感兴趣的频率(也就是较高的频率)考虑这点的阻抗。而通常,输出点会连接负载电容,在我们感兴趣的频率处,这个负载电容的阻抗已经远小于上面的cascode电流镜的阻抗,cascode电流镜的阻抗贡献可以忽略,而电容的阻抗贡献会被除以(gm_cascode_n*ro_cascode_n),所以,有效地阻抗还是1/gm_cascode_n。
我不记得是那本教科书上论述过这个问题,也许就是razavi的书。
希望我没有理解错你的意思。

首先十分感谢yyrrsilicon的回复。
从折叠点向上看到的阻抗是随频率变化而变化的。低频时为ro,高频时为1/gm。如此,razavi书p249 直接使用1/gm表述运放增益公式,是有瑕疵的。

你说的是哪一段啊?能不能贴上来呀?
这1/gm和增益有关系吗?

电路的高阻节点不在折叠点,razavi说着玩的。

在感兴趣的频率处考虑节点的阻抗,有道理!

我的意思是,razavi书中认为从折叠点向上看到的阻抗约为1/gm,而向下看到的阻抗约为ro,进而认为差分输入对产生的电流进入折叠点后,基本上全部向上流,据此推导出增益表达式。这是有瑕疵的。在低频时,从折叠点向上看到的阻抗约为ro,因此不会全部向上流。

razavi怎么就不喜欢画个等效电路算算。
说来说去,向上看不就是1/gm么,什么时候变成ro了。什么低频高频,没看懂。
回楼上的,小信号的电流怎么往上流啊,上面是高阻节点啊,极端情况高阻节点再向上当做电流源负载,流不动的;最后哪个管子的电流哪个管子自己吃掉。

技术帖,必须顶

mos管的小信号模型没有搞清楚,拉扎维说的是简化后的结果。
计算太详细也没有必要


嗯,建议回去再看看书,像小编那样分析一下。

6# 小草

那...我是谁?

受教了。

学习了~~

貌似小编和2楼的分析有点问题。Razavi是没有错的。请注意的是:
这里是在分析这个放大电路的Gm(注意和gm区分)和Rout。这个概念和单独的研究M3往上看的阻抗是两个概念。最大的区别在于:
在计算Gm的时候,输出时短地的。上面的cascode电流镜负载是被屏蔽的。
所以在计算这个的时候,由下面NMOS折叠管子M3的源端向上看,看到的阻抗。无论如何也不可能出现如同2楼出现的与上面的Pmos有关。原文的主要意思是:从M3的源端,向上看到的阻抗是非常小的,远远小于从M5漏端看到的阻抗。这种情况下,大部分的小信号电流时往上流的。
建议看看Berkeley的EE240,Boston讲的分析放大电路的增益计算方法,虽然没有Razavi的系统,理论,但是非常直观。非常适合手算。用戴维宁等效电路法列电路图求解整个方程来求解增益和输出电阻式非常不人道的方法。

16楼似乎犯了与razavi书同样的错误,输出点的阻抗为PMOS cascode漏端阻抗与CL并联的结果,只有在高频时,由于电容CL等效阻抗变得很小,输出点才可以看作是短地的。而低频时,输出点是绝对不能看作是短地的,因此razavi书上推算的增益公式只是高频时的情形,不适用于低频情形。这也是小编认为razavi书存在瑕疵的原因所在。

。 共源共栅管就是输入管。
大家都没有问题,不要计较这些

“放大电路的Gm(注意和gm区分)和Rout"与”单独的研究M3往上看的阻抗“有什么不同?

为什么”和尚摸得,我摸不得?“

其实是一样的,兄台观点略显机械。

还是严谨点好。

16楼的对吧

16楼正确,二端口网络的G模型中,网络的GM=io/vin,(Vo=0,输出短路);
1,2楼说的太复杂了,基本的电路分析基础!

那如果负载是个理想电流源呢?输出也要短路吗?看到的电阻也是1/gm吗?

ALLEN书上和RAZIV的这个问题不一样
ALLEN书上和LZ的想法一致

我强烈的觉得 在分析计算GM的时候,认为输出点是短地的。恰恰相反的是,Razavi推导的结果是低频时候的结果。如果考虑高频的时候那么GM应该是Cpara.的函数。那是要考虑频率响应的时候才做的事情。
欢迎高手前来指正。

是这个样子,分析放大电路的时候。电路的增益等于GM*ROUT。
计算GM的方法为:把输出短地,在输入端加入一个deltaV,然后计算输出端流向地的电流deltaI,那么得到的deltaI/deltaV 即是电路的GM。
计算Rout是:输入接地,计算输出端向里看到的小信号电阻即可。二端口网络的定义,随便一本讲电路的书都是这么说的

无论是什么作为负载,研究GM问题的时候,认为输出都是短路的

小编的问题是折叠点处的阻抗,并不是Gm和Rout。你所说的Gm和Rout概念没有错,但是和小编说的是两回事。
小编问折叠点处的阻抗,应该是考虑该点的极点。

问得好!

疾风知劲草啊!说到点子上了。
小编说得是折叠点的阻抗,zhongbo1127却一直在算Gm。

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