对称型OTA

lovelybei

如上图所示，是sansen书上的对称型OTA，我一开始调的GBW为60M（负载1p，尾电流为14u，B=4），我想把GBW提高到200M，增大尾电流时发现尾电流管子不饱和，而且输入对管的vds过大（输入共模电平为1.2V，电源电压为3.3V），请问大神们，这个电路怎么调才能使GBW提高（前提是不改变输入共模电平），呵呵，我后来把尾电流加到47u，B=5，GBW=150M，不过尾电流管马上要进入线性区了，求大神们给点建议吧

kwankwaner

调电流的时候，电流路径上管子尺寸要和电流同比变化

alloywolf

楼主增大电流来增加GBW本质上是增加了输入对管的gm，如果输入对管的偏置电流增加而W/L不变，Vg会被抬高，导致尾电流被顶到线性区。解决的办法是按比例增大尾电流和输入对管和二极管负载的W/L。

lovelybei

谢谢二楼的回答，我的电路中M9的电流是通过p管镜像的，当我增大M9的宽长比时，M9就会进入线性区，请问如何才能减小输入对管的vds，万分感谢！

alloywolf

首先纠正一下，你要减小的是输入对管的Vgs或者尾电流的Vod。在电流一定的情况下需要增大W/L来减小输入对管的Vgs，在电流不变的情况下要同时减小M7和M9的W/L来达到减小Vod的目的。

lovelybei

回复 3# alloywolf


    谢谢您，我考虑过在增大电流的同时增加输入对管的宽长比，可是这样一来次主极点降低，PM减小，我增大了输入对管的宽长比，GBW是上去了，PM降为38，请问您这如何解决啊

alloywolf

回复 6# lovelybei


   一般来说M3、M4的栅极这两个节点共同产生了次极点。假设这点的总电容为C，那么这点的极点可以表示为gm3/C。你现在需要把次极点推远就需要增大gm3和减小C。增大gm3可以通过增加M3、M4的W/L，减小C的话你要减小M1、M3、M5的W*L。要注意这两种办法都会导致失调增加。

kwankwaner

回复 4# lovelybei

在你M9的ID和vgs已经确定的情况下，他的vds是由你对管的vgs决定的而不是他的vds，你电流大了而对管的w/l不变那么其vgs必然变大，这就把m9的vds压了下去。
你说PM减小的问题，你第二级的电流和尺寸是不是没有跟着变大？1：B的比例要保证而且B不能太大，不然下面n管的寄生就太大了PM做不到了

lovelybei

呵呵，谢谢你们的回答，我还想问一下，是不是只要输入共模电平不发生变化，其他的方法都不能减小输入对管的vds吗，我看sansen书上说，要向增大对称型OTA的GBW，需要增大M3和M4的过驱动电压并减小它们的L，如何才能提高它们的过驱动电压，万分感谢啊

alloywolf

回复 9# lovelybei


   输入对管的Vd就是M3、M4的Vgs，你要减小输入对管的Vds除了减小输入共模电平外，还可以通过增大M3、M4的Vgs。过驱动电压就是Vod=Vgs-Vth，所以有两种办法可以提高：电流不变减小W/L和W/L不变增大电流（平方律公式）。