奇怪的问题！关于运放的相位补偿

大大山

今天仿真出现了一个奇怪的问题。
在简单的二级运放（五管差分输入+共源级输出）中，为了达到更好地相位裕度，在第一级输出与第二级输出之间加了一个补偿电容，按理说，第一个主极点变小，第二个非主极点应该变大，（零点很大，在两极点之外）；但是仿真情况显示，第一主极点确实变小，但第二极点却也变小，这是为什么呢？（我就寻思着考虑是不是第二级的输入跨导的倒数大于补偿前的输出级输出电阻，但结果不是。）不知各位有什么看法。

大大山

大家都没有什么意见吗？
大家都没有遇到这样的问题吗？

overcomeyu

我觉得你这个要根据仿真后的静态点参数直接算一下就可以知道什么原因的，两级之间的功耗分配，右半平面零点等，不知道你看两个极点怎么看的，最好是同时看幅度和相位的频率响应来分析，单看相位不行。也没有规定说第二极点一定会变远，只是要将两极点分离更远。

大大山

原帖由 overcomeyu 于 2009-3-3 20:20 发表

                               
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我觉得你这个要根据仿真后的静态点参数直接算一下就可以知道什么原因的，两级之间的功耗分配，右半平面零点等，不知道你看两个极点怎么看的，最好是同时看幅度和相位的频率响应来分析，单看相位不行。也没有规定说第 ...

我从各个方面都计算过，你讲的我也考虑过，结果就是两个极点都变小。
你说，密勒补偿只会使两极点更远，不会使第二个极点变大？这是真的吗（我推算过，第二个极点应该变大才对）？急需求证。

iamxo

我想可能是你输出级的gm增大的不够多。因为输出pole = gm2/Cc.，理论上补偿使输出pole增大，是因为输出电阻减小（等效为1/gm2）。
但实际上，补偿后，负载的电容会变大，那么就是pole = 1/(R(减小)*C(变大))， 你仿真的情况应该是输出电容增大更多这种情况。

纯属个人猜测，可能不正确，我没有仿真过。

[ 本帖最后由 iamxo 于 2009-3-3 23:24 编辑 ]

overcomeyu

原帖由 大大山 于 2009-3-3 21:17 发表

                               
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我从各个方面都计算过，你讲的我也考虑过，结果就是两个极点都变小。
你说，密勒补偿只会使两极点更远，不会使第二个极点变大？这是真的吗（我推算过，第二个极点应该变大才对）？急需求证。

为什么次极点一定会变远呢，我想不一定，补偿前的次极点应该是第一级的输出极点，补偿后为第二级的输出极点，但要注意这时简化计算第二极点处的阻抗，已经不是未补偿时的输出阻抗了，因为有miller cap的原因，要看具体电路了。那么这样的话，补偿后的电容应该会变大，只有你的第二级功耗不是超小，电阻可能会变小，所以具体要算的，不能这样讨论。补偿问题的核心是pole splitting。

[ 本帖最后由 overcomeyu 于 2009-3-4 18:04 编辑 ]

大大山

原帖由 iamxo 于 2009-3-3 23:21 发表

                               
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我想可能是你输出级的gm增大的不够多。因为输出pole = gm2/Cc.，理论上补偿使输出pole增大，是因为输出电阻减小（等效为1/gm2）。
但实际上，补偿后，负载的电容会变大，那么就是pole = 1/(R(减小)*C(变大))， 你仿 ...

你说的理论我懂，但我都仔细考究过，不是你所讲的原因。

大大山

原帖由 overcomeyu 于 2009-3-4 17:56 发表

                               
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为什么次极点一定会变远呢，我想不一定，补偿前的次极点应该是第一级的输出极点，补偿后为第二级的输出极点，但要注意这时简化计算第二极点处的阻抗，已经不是未补偿时的输出阻抗了，因为有miller cap的原因，要看 ...

我想你弄错了主从极点，补偿前主极点应为第一级输出极点（输出电阻很大，考虑负载电容不是太大），从极点为第二级输出极点

frankiebai

原帖由 overcomeyu 于 2009-3-4 17:56 发表

                               
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为什么次极点一定会变远呢，我想不一定，补偿前的次极点应该是第一级的输出极点，补偿后为第二级的输出极点，但要注意这时简化计算第二极点处的阻抗，已经不是未补偿时的输出阻抗了，因为有miller cap的原因，要看 ...

补偿前和补偿后主极点都在第一级！

frankiebai

次级点变小说明补偿后的电阻或电容变大
但是电阻不可能会比补偿前更大
那应该是电容变大了！