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标题: 请问sigma delta调制器的运放加了共模负反馈后性能变差了很多 [打印本页]

作者: ll980623 时间: 2022-7-12 22:43
标题: 请问sigma delta调制器的运放加了共模负反馈后性能变差了很多
搭了一个二阶CIFF SDM如图所示：
( , 下载次数: 2610 )

这个电路里运放的共模负反馈是理想的，其他模块都是晶体管，仿真结果16.93bit

( , 下载次数: 2588 )

然后我把运放的共模负反馈改成了开关电容的，如图所示：

( , 下载次数: 2601 )

仿出来SNDR掉了一大截，ENOB只剩13.57bit：

( , 下载次数: 2601 )

我又把共模负反馈改成了连续型的，如图：

( , 下载次数: 2610 )

仿出来性能更差了，才12.36bit：

( , 下载次数: 2602 )

请问共模负反馈对SNDR的影响这么大的吗？还是说在调共模负反馈的时候有什么参数我可能没有考虑进去？请大佬们解答一下。万分感谢！

作者: cuizih 时间: 2022-7-13 07:57
可能是加入共模反馈后你的影响了你的运放的增益，开关电容共模反馈相当于一个RC。也有可能你运放的带宽，零极点都改变了。你可以单独仿带理想共模反馈的和实际的运放看看

作者: adhylin 时间: 2022-7-13 08:36
楼主能共享一下bench是怎么搭建的吗

作者: ll980623 时间: 2022-7-13 09:12

cuizih 发表于 2022-7-13 07:57
可能是加入共模反馈后你的影响了你的运放的增益，开关电容共模反馈相当于一个RC。也有可能你运放的带宽，零 ...

单独仿运放AC理想CMFB和实际几乎没有差别但trans差别比较大

作者: ericking0 时间: 2022-7-13 09:29
呃，虽然贴了不少图，但是说实话有效信息并不多，只能随便说说了；
1. 低速的DSM，OTA用SC-CMFB很成熟了；
2. OTA电流多大？CMFB电容有多大？CMFB两侧电容的两头的驱动是啥？
3. 输出共模的tran是什么样的？CMFB反馈那点的tran是什么样的？
4. 连续域那种方式对摆幅是有要求的，你输出节点摆幅压倒多少了？

作者: wjx197733 时间: 2022-7-13 11:04

ll980623 发表于 2022-7-13 09:12
单独仿运放AC理想CMFB和实际几乎没有差别但trans差别比较大

楼主的输出摆幅有多大？会不会是连续型共模反馈的输入管截止了？或者开关型共模反馈的电容太大，造成放大器的响应出现变化？

作者: ll980623 时间: 2022-7-13 11:30

ericking0 发表于 2022-7-13 09:29
呃，虽然贴了不少图，但是说实话有效信息并不多，只能随便说说了；
1. 低速的DSM，OTA用SC-CMFB很成熟了；
...

谢谢前辈回复，OTA的尾电流8uA，不算SC_CMFB的话负载电容2pF左右，摆率是够的
另外SC_CMFB给的电容是200fF和50fF，那么总的负载电容应该增加了0.25pF，这个值按理说应该影响不大
我用理想CMFB仿AC得到的波特图如下：

( , 下载次数: 2609 )

增益88dB，带宽3Mhz
给运放输入±10uV的差分电压，用理想CMFB仿trans得到的输入/输出波形如下：

( , 下载次数: 2578 )

得到的输出电压幅度为±252mV
这个放大倍数和AC基本吻合
然后把理想CMFB换成SC_CMFB，我是这样接的：

( , 下载次数: 2591 )

仿trans得到的输入/输出波形如下：

( , 下载次数: 2588 )

得到的输出电压幅度只有±18mV，比理想CMFB下降了十几倍（问题可能就是出在这，但是我把SC_CMFB的开关换成理想的仿出来跟这个波形也差不多，不知道该怎么解决）
VCMFB这点的trans如图：

( , 下载次数: 2596 )

在0.98V附近波动，直观上看是符合预期的
请前辈帮忙看一下我的问题出在哪里，万分感谢

作者: ll980623 时间: 2022-7-13 11:31

wjx197733 发表于 2022-7-13 11:04
楼主的输出摆幅有多大？会不会是连续型共模反馈的输入管截止了？或者开关型共模反馈的电容太大，造成放大 ...

输出摆幅最大±1.2V，连续型的问题可能就是出在这里，摆幅受限制了，不过SC_CMFB理论上没有摆幅限制仿出来也不对

作者: ll980623 时间: 2022-7-13 11:33

adhylin 发表于 2022-7-13 08:36
楼主能共享一下bench是怎么搭建的吗

我是把SDM的输出码流导出成csv文件然后导入到matlab做FFT

作者: tancong 时间: 2022-7-13 12:04
可以看看加入实际共模反馈后积分器的积分是否满足

作者: ll980623 时间: 2022-7-13 12:13

tancong 发表于 2022-7-13 12:04
可以看看加入实际共模反馈后积分器的积分是否满足

直观上看波形和理想是差不多的

作者: ericking0 时间: 2022-7-13 13:29
本帖最后由 ericking0 于 2022-7-13 13:35 编辑

ll980623 发表于 2022-7-13 11:30
谢谢前辈回复，OTA的尾电流8uA，不算SC_CMFB的话负载电容2pF左右，摆率是够的
另外SC_CMFB给的电容是200f ...

输出共模的tran，和VCMFB的tran，看看；放大点看；以及用value看看开关时刻点前面点的输出和输入共模、差模电压；和预期是否一致；
感觉你的问题大概率是电路的问题；
你这种输出差模摆幅狂掉的东西，肯定很容易找到原因的；

作者: ll980623 时间: 2022-7-13 14:42

ericking0 发表于 2022-7-13 13:29
输出共模的tran，和VCMFB的tran，看看；放大点看；以及用value看看开关时刻点前面点的输出和输入共模、差模 ...

谢谢我再仔细看看

作者: ericking0 时间: 2022-7-13 14:59

ll980623 发表于 2022-7-13 14:42
谢谢我再仔细看看

另外感觉你的共模反馈电容取的不对；
主电容大点，两边补电荷的电容应该小点；
http://rt2innocence.net/integrat ... -in-fully-diff-amp/

作者: 一直走吧 时间: 2022-7-13 16:40
输出共模真的正确吗？可以贴上来SDM工作时，放大器的输出波形

作者: tancong 时间: 2022-7-13 18:23

ll980623 发表于 2022-7-13 12:13
直观上看波形和理想是差不多的

我也看了一下楼主的回复，感觉可以看看真实情况下的ac仿真情况，我看你只是贴了真实仿真的trans，其次可以检查一下开关共模反馈的时序

作者: wjx197733 时间: 2022-7-13 18:26
问一下楼主，你的开关共模反馈里面的时钟是两相不交叠的吗？

作者: ll980623 时间: 2022-7-19 20:27
谢谢各位耐心解答经过一番debug我发现在测试运放的时候我的CMFB电路接的没问题但是把运放封装成symbol后因为直接复制粘贴别的原理图导致VCMFB这个点没接到运放里去一个很低级的错误。。。修改后SNDR接近理论值了，谢谢各位

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