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[讨论] 0.18工艺的两级运放能做多少的GBW

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发表于 2014-6-12 13:28:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

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最近在做80db,GBW=900MHz的运放。本打算用两级运放的结构,第一级套筒,第二级普通共源级。但是发现不管怎么调,次主极点都推不到2.2GBW,总是在GBW内。gm/CL,CL=3pf,gm按计算49ms即可,但增加到80多ms都没用,仍然在GBW内。是寄生电容太大吗?电流增加,w/L相应增加,寄生电容也加大。纠结另,我感觉可能是补偿的零极点的缘故,但Rz怎么调整,影响不是很大
我在怀疑(可能是自己水平不足),是不是两级的运放做不到那么高的GBW。单级的能做到,但摆幅很蛋疼。
发表于 2014-6-12 13:38:31 | 显示全部楼层
bottleneck 在输出级上,增加输出级的gm,不过也许是process limit
单级folded cascode不是挺好的,要这么大swing 做什么
1.0V design都用folded cascode,1.8V headroom 不是问题吧
 楼主| 发表于 2014-6-12 13:52:06 | 显示全部楼层
对,就是输出级的gm加大,但寄生电容也跟着加大,次主极点推不出去
单级folded cascode也行
想做两级的是看那些硕士毕业论文都能搞出来,而且GBW能接近2G,不知他们怎么搞的,可能水平不足吧
发表于 2014-6-12 13:53:38 | 显示全部楼层
你两级用了miller补偿吗,补偿之后GBW就变成gm/Cc了
 楼主| 发表于 2014-6-12 13:54:47 | 显示全部楼层
回复 4# lky000000
肯定用了,关键是次主极点推不出去
发表于 2014-6-12 13:57:14 | 显示全部楼层



跟寄生有关系么?
是你第一级cascode处的极点不够高吧
 楼主| 发表于 2014-6-12 14:07:34 | 显示全部楼层


跟寄生有关系么?
是你第一级cascode处的极点不够高吧
fuyibin 发表于 2014-6-12 13:57



你的意思是,次主极点已经不是输出端,而是第一级的cascode处了吗?
发表于 2014-6-12 14:13:27 | 显示全部楼层
你可以看一下管子的寄生,看一下两个极点处输出管的寄生电容,我感觉你第二级的寄生电容可能达到pf级了
 楼主| 发表于 2014-6-12 14:39:16 | 显示全部楼层


你可以看一下管子的寄生,看一下两个极点处输出管的寄生电容,我感觉你第二级的寄生电容可能达到pf级了
lky000000 发表于 2014-6-12 14:13




到pf那个级别了,就是感觉寄生太大了,又减小不了,毕竟电流有那么大
发表于 2014-6-12 15:59:22 | 显示全部楼层
我个人觉得这么高速度的话,首先跟工艺有关系,我用你这种结构在0.18um CMOS下干过(全NMOS通路),闭环带宽大概能弄到1GHz,我觉得快到极限了,如果需要用上gain boosting,那么我连800MHz都觉得难。如果是0.18um SiGe工艺,那么用HBT把cascode节点继续往上推(这个非主极点能推到约20GHz),gain boosting也省了,就剩运放第二级的非主极点了(就算是fT/3好了,大概10G),最后做到2G左右的闭环带宽是可能的。当然,总是可以用swing去trade off 速度。

我个人觉得你的根本问题在于负载过大了(3pF。。),这需要输出管子极大,所以寄生也极大,所以你得把补偿电容做的极大,所以你的第一级也得极大,所以最终电流也极大。我拖一个0.5pF的负载到这个速度,大概需要30mA,那么你的总电流应该是奔着180mA去了。我觉得你这个指标很奇怪,这么高速还要拖这么大负载,要么是你的应用很特殊,要么就是系统设计纯属瞎搞
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