0.5um CMOS新型电流反馈放大器的分析与设计
时间:06-17
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单位增益带宽分别为1MHZ、2.2MHZ,文献中的CFOA 单位增益带 宽为79.5MHZ,可看出电路单位增益带宽有极大的提高。
4.2 闭环特性分析与仿真
本文所设计的 CFOA 电路的交流小信号等效电路如图4。第一级是输入级,采用CCⅡ-。 第二级采用传统的两级运算放大器。
对图 4 小信号等效电路进行分析,CT 和RZ 是内部电容电阻;RF 是反馈电阻。则:闭环电压增益的近似函数式为:
得闭环-3dB带宽为:
式(9)和式(10)表明,对于CFOA,其闭环带宽可用反馈电阻Rf 调节,闭环增益则可用 R1 进行控制,实现增益与带宽的独立控制。
用 PSPICE 分析其反向闭环特性,当固定R f =100K, R1分别取1K、10K、100K时,反 相闭环增益分别为40dB、20dB、 0dB,同相闭环增益与此类似。说明电路设计合理,体 现了CFOA 增益设置关系不大的带宽。
5 结论
本文的低压低功耗 CFOA,它在只需1V 电源电压情况下,仅产生0.7mW 功耗,84.2dB 的开环增益,62°的相位裕度,高达138dB 的共模抑制比, -0.85V~0.97V 的输出电压范围。 由于电源电压只有1V,使得功耗较小,这对便携式设备和需要较小电压的场合的利用极为 有利。本文作者创新点:利用MOS 管实现串联电阻以消除补偿电容带来的低频零点,通过高 输出阻抗镜像电流镜增大了电路的增益,并用共源共栅电流源为电路提供偏置电流以减小电 源电压的变化对偏置电流影响。本文的参数以及与文献的比较如下表中所示。
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