图8两级运放STB分析
图9 两级运放STB分析
图8和图9中CMDM放置不同位置可以得到不同的环路响应,其中图8中CMDM1只能测量第一级共模环路响应,CMDM2可以得到整个第一级和第二级级联负反馈系统的差分环路响应和第二级共模环路响应。图9中CMDM1和CMDM2分别仅测量第一级和第二级共模环路稳定性,CMDM3可以得到整个负反馈系统的差分环路稳定性,一般有时候如图9中单级的共模环路稳定性也可以在CMFB1和CMFB2输出加上iprobe进行STB仿真测量
- 闭环输入输出阻抗大小
关于仿真输入和输出阻抗大小的方法很多,本篇主要介绍一种利用小信号xf方法进行电路仿真方法,利用原理是添加一个idc电流源将AC幅度设定为1此时测量输出端电压即是此时闭环系统输出端的阻抗大小(单位电流测电压),其中图11为XF仿真器设置,闭环输入阻抗大小把输出电流idc放置在VIP即可,此时注意VIP需要断开,如果此时VIP没有断开此时小信号电源相当于地短路此时idc被短路无法测出输入阻抗大小,VIN的共模电平为600mV,AC幅度大小为0。(若计算输入和输出跨导用vdc其中AC=1替换图10中的idc)
图10 闭环放大器电路输出阻抗仿真原理图
图11 XF闭环放大器电路输出阻抗仿真器设置
- 其他指标
其他指标如大信号压摆率大小、输入和输出电压工作范围大小、小信号和大信号阶跃信号瞬态响应和差分DM和CM瞬态响应等其他指标由于篇幅大小和时间原因本篇内容没有具体列出。
- 闭环负反馈电路遇到问题
本人在仿真运算放大器电路中遇到一个问题如下图12所示,首先作者仿真得到该运放电路的开环增益如图13中第一条红色曲线低频增益为8884.5,然而在图12中两个电阻为10kohm是根据理论计算此时放大器增益应该为2此时通过仿真可以得出图13中第二条、第三条曲线所示此时闭环增益为2.0065然而此时环路增益大小为583.397不满足此时环路增益应该为开环增益与反馈系数0.5的乘积大小?通过增加图12中电阻大小为1Mohm时,
此时闭环增益和环路增益大小为图13中第四条、第五条曲线所示,此时闭环增益为2.0095,环路增益大概为4164非常接近理论计算环路增益。因此虽然闭环增益都是为2时,电阻大小组织大小不同环路增益会产生不同,这一点一开始本人怀疑是不是由于低电阻10kohm反馈时,此时运放的开环增益由于输出端具有高阻抗(NMOS和PMOS沟道电阻并联)导致了运放开环增益发生变化降低,进一步导致环路增益降低,当反馈电阻增大到1Mohm左右时,由于此时反馈电阻对运放开环增益影响不大,因此环路增益如我们计算相似。不知道这种解释是否合理,心中一直存在疑问。希望懂得同行,可以给予解释。