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sansen书上第58页gain boosting共源共栅放大器的一处疑问

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

这是sansen的第二章中一个PPT,是gain boosting结构。他在最后一段说:“反馈放大器的另一个优点是中间节点(M3的栅极)的阻抗按反馈部分增益的倍数来减小。”

阻抗的确减小了(1+gm3r03)倍。但是这能算什么优点呢?乍一看,这一点的电阻减小也许会增加由这一点造成的非主极点的频率,进而可以增加一点相位裕度,可是M3的漏极与栅极之间的电容Cgs2和Cgd3会因为密勒效应增加gm3ro3倍,从而这个节点的时间常数不变。那么sansen说的优点到底是什么?
以下是我的猜想。不知对不对。
第一个优点,也许可以增加共模输入范围(如果用做差分对),常规的共源共栅结构中,M2的栅极是被偏置在固定的电压上,假设vin=900mV,vth=700mV,若刚好使M1偏置在饱和区,那么M1的漏源电压是200mV,现在稍微增加vin,那么由于偏置电流不变,为了维持电流平衡,M1的漏极电压会显著下降,从而进入线性区,减小了跨导。现在使用gain boost结构,由于M1的漏极向上看去电阻很小,所以稍微增加vin后,M1的漏极电压仍然维持在大约200mV左右,没有显著下降,从而M1管的跨导基本没有变化。这是第一个优点。
第二个优点,众所周知增益是Gm*Rout,Gm是输入晶体管M1“分流”到输出节点的等效跨导。在常规共源共栅电路中,算Gm时,Vout接地,输入晶体管的gm1vin要被1/gm2和ro1还有ro2分流,流入1/gm2和ro2电流才对总得Gm有贡献,在gain boost里,由于1/gm2变为1/(gm2*(1+gm3ro3)),所以等效Gm与gm1的误差进一步减小,从而增益提高了。

以上是我的分析,不知道合不合理,我始终想不通这里的优点到底是什么玩意,阻抗低怎么成了优点了,欢迎大家前来讨论。

降低中间点的电阻可以减小M1管的增益,从而减小了M1管Cgd的米勒效应,会增加点儿带宽

小编就是小编!凭直觉和经验一眼就看出来了!膜拜呀!
我只考虑了在那个结点产生的非极点的影响,没考虑输入极点的影响!

向大牛学习

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1)增益提高主要是输出电阻提高,见regulated cascaded current source 的输出电阻;M2的漏端看到的是串联负反馈的的输出电阻,M1的引入提高了回路增益;
2)M1的漏端看的是并联负反馈,该节点呈现低阻抗,可以减弱M1的米勒倍增效应;M2的源栅增益为1,M3的栅漏短接,该节点电阻为1/gm3;
3)M3的栅到漏的增益是gm3*((1/gm3)//rds3),Cgs2的米勒倍增因子较低,对带宽影响小;
4)M3的存在会影响建立时间;
5)请教一个问题:M3的栅到漏的增益是反相;M2的栅到源的增益是同相,评估Cgs的Miller效应时,用哪个呢?或是本电路中信号的流向是M2的源到栅,M3的栅在输入方向上,取反相增益?请不吝赐教。
仅供参考。

1.当要考虑M1的Cgd的miller effect时,辅助运放的作用早没了,谈什么降低miller电容?
2.你的第一个问题,当没有regulated amp时,M2的source点电压根本不会因为M1的gate电压提升而下掉,因为M2的gate端已经被拖死掉了。M1的gate上抬,仅仅会使得M1的source往上抬。

米勒倍增因子就是gm3ro3,这个没说的。如果电压源加在M3的漏端,则是1



大哥,M1的source接地啊

1)G=-gm3;
2)Rout=(1/gm3)//Rds3;
Av~1;

没错吧,太打击俺的自信了,呵呵

问个额外的问题,lz能解释下264里讲的极零点对是怎么产生的么?3q。

高频时,Agb一定会衰减,这样频率非常高时,gain boost 的增益与频率曲线一定会和无gain boost结构增益频率曲线重合,但是他们的主极点的位置却因gain boost 低频增益很高的原因有很大差异。这样就会出现零极点对。

可以看看格雷的关于零极点对分析的经典论文。

是“运放的频响与建立时间关系"那篇么?
3q

很有启发3q

是滴。

哦 谢了

与millier cap没关系,就是为了增大Rout!
只是减小M2 source电阻(由1/(gm2+gmb2)变为1/(A*gm2+gmb2)),M1 drain电阻不变(还是ro1)。
使ac current尽量流入M2 而不是ro1,增大小信号输出电阻 !
GRAY书上有讲!

格雷书忘光了,艹回去再翻翻

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