请教一个关于反馈的问题

ampper · 发表于 2010-8-29 16:53:58

为啥没有反馈RF就不存在了呢？？
把M1的gate断开也是没有反馈，然后看输入电阻时，会将输出短路，所以电阻就是RF了。
这个和熊猫同学的解释是一致的。

熊猫同学的第二个解释似乎不通。关键是你不要把RF拿掉， ...
goodsilicon 发表于 2010-8-29 14:50

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我对第二点的解释可能比较模糊，下面详细说一下。
在讨论拿开RF的问题之前，先说一下设计这个电路的要解决的是什么样的问题，即为什么会有这么一个电路。
这个电路的功能是在输入端检测电流信号，然后把电流信号转换成电压信号。我们可以想象有这么一个问题摆在面前：我们现在需要对一个东西A的输出信号进行处理，这个东西A输出的是杂乱无章的电流信号。现在希望把这个电流信号转换成电压信号，给后续的电路进行处理。
因此，我们设计一个满足如下要求的电路：
1. 电路的输入端要求：这个电路能够很容易的检测到这个东西输出的电流信号，可以让所有的小信号电流流入这个电路中，即被完整的检测到了。这就要求电路的输入电阻远小于这个东西A的输出电阻(即Iin的内阻Rin)，因为这两个电阻是并联的，Rin会分流电流信号。
2. 电路的输出端要求：输出的是电压信号，要求输出电阻越小越好，像个电压源一样。
3. 电路的增益要求: 增益=VOUT/Iin 越恒定越好，与温度，工艺，电源电压关系越小越好。这样失真就小。

1和2要求降低电路的输入输出电阻，因此采用shunt-shunt负反馈是一个不错的选择；
3要求增益恒定，采用负反馈，可以使增益和基本放大器的增益无关，只要使反馈系数保持恒定。

上面的电路结构就是解决这个具体问题的一个方案：采用负反馈，并且是shunt-shunt负反馈。
反馈系数：beta=1/Rf;
开环增益：A0=Rf*gm1*（Rd||Rf）；此处忽略了与Rd||Rf并联的M1的输出电阻Rds。
闭环增益：Aclose=A0/(1+beta*A0)=1/beta=Rf；
开环输入电阻： Rf；
闭环输入电阻：Rf/(1+beat*A0); --降低了(1+beat*A0)
开环输出电阻：Rd||Rf；
闭环输出电阻：（Rd||Rf）/(1+beat*A0)；--降低了(1+beat*A0)
闭环增益：Aclose=A0/(1+beta*A0)=1/beta=Rf；--与基本放大器的增益参数无关；
这个电路拥有很低的输入电阻（可以满足Iin内阻的波动），很低的输出电阻(适合于电压输出)，增益相对恒定(仅与RF有关)。
因此，上面这个电路就用来满足这种环境的应用的。

现在回到把RF拿掉的问题：
把上面电阻拿掉，如果不考虑应用，纯碎的电路分析还是可以照样分析，如果工作点设置的好，这个电路还可以工作的。
但是就电路的功能来说，已经完全和之前的电路不一样了：
输入电阻低频下为无穷大；增益很大，与信号源Iin的内阻、gm1、Rd有关；输出电阻为Rd，若是作为电压输出，那可能还要加一级buffer。
原来希望经过这个电路处理，得到一个与输入电流成比例的电压信号，但是却只要工作点一变（gm1、Rd），信号源环境稍微有差异（Rin变化），出来的信号已经面目全非了。