两种方法分析gain boost结构噪声结果完全不一样,求教
如下图所示,是gain boost结构简图,如果只考虑运放的噪声Vn,求解输入等效噪声。
方法1:考虑Vn完全跟随到X点,X点通过M1的小信号电阻ro1产生小信号电流Vn/ro1,于是,输入等效噪声为Vin=Vn/(gm1*ro1)
方法2:考虑Vn完全跟随到X点,造成X点相对静态平衡点偏差了Vn,如果用Vin来修正改点电压偏差,需要的输入电压为Vin=Vn/(gm1*Rx). 其中Rx表示X点的电阻,由于运放的作用,Rx电阻会非常小,粗略估为1/(gm2*A1),这从直观上看也很显然,即X点的电位基本保持不变。
将Rx代入前面所得公式,那么Vin=Vn/(gm1*Rx)=(gm2*A1*Vn)/gm1
很显然,方法1的结果认为Vn等效到输入端是变小了,方法2的结果是变大了,而且变大了很多!
求教,哪里出问题了呢?
方法二,X点的电阻计算有误吧
我是这样算的,你看下问题出在哪里,假设X点一个电压变化V,那么运放输出电压变化-A1*V,于是M2的栅源电压变化为-(A1+1)*V.
这一电压变化对应于小信号电流gm2*(A1+1)*V,约等于gm2*A1*V,所以小信号电阻是1/gm2*A1
哈哈,题主想明白了吗?
由于运放的存在,X点就像是恒压源,怎么可能是高阻呢,小编推导是对的。
方法2的问题在于,你的目的不应该是修正Vx保持Vx不变,而是要保证输出的noise不变。如果你保持Vx不变,运放正端的Vn不就直接被放大出去传了吗
目的不是Vx, 原来如此!多谢!
不过能否再解释下,“如果保持Vx不变,Vn就放大出去了”这句。虽然我感觉理解到了一丢丢,但是还是你来说下更好
我感觉也是方法二中X点小信号电阻算错了。
既然在方法一中承认X点存在M1小信号电阻ro1,那怎么在方法二中又否定了呢?
应该说考虑的方法不一样,方法1中是以Vn到Iout的跨导来考虑的,其实本质也是认为gain boost结构使得跟随器的输出阻抗很小(这等同于方法2中得到的输出的阻抗,所以阻抗这点并不矛盾),进而可以使得Vx近似为Vn,
方法2中,待解决
受教
题主:
问题二的噪声等效有问题。
看明白了吗?
这个问题还搞不懂,该打屁股了。
天资愚昧啊,还是没懂起,相关噪声问题?我对相关噪声没概念啊。
打一顿能懂也行啊!
还请说详细啊,
mark标记一下,也有些糊涂
如果从上方流入NMOS的电流源是ideal的,阻抗无穷大,X点的输出电阻应该不会是1/(gm2*A), 而还是ro1吧。因为上方是电流源,从S端看上去的阻抗都是无穷大
嗯 无非就是第一种方法比较直观,第二种方法具体算一下好了