一个面试总会问到的简单面试题

onepieceligen

回复 9# 天色已晚


   对于闭环使用，带宽是Gm/C，所以跟输入级关系不大。对于开环使用，首先gain大了对带宽就不好，其次输入级面积过大带来的 2nd-pole 会拉塌A-1dB。因此把输入管子做大对带宽没有什么好处。不知道你这句话怎么解释？

onepieceligen

回复 3# luckyhuihui666


   我觉得设计运放首先要考虑的是:1. Supply Voltage headroom -- architecture and swing
2. Open-loop application or Closed-loop application -- focus on divergent figures
3. Chosen of length of xters -- minimum acceptable gain
4. Power budget -- critical for system and product level
5. Random offset & PVT -- determine whether you design a circuit or a toy

firevortex

回复 9# 天色已晚

这么说是没错，但是器件都是有带宽上限的，这就是为啥会有特征频率的概念。当管子尺寸非常大之后，自己的寄生会成为主要的负载电容，最后就像是自己只能驱动自己一样，就是说不可能靠增大尺寸无限增大GBW

firevortex

回复 11# onepieceligen

this is my point

sli103105

sometimes, need to reduce the first stage gain to keep the stability for any load.

天色已晚

回复 13# firevortex
增大W/L只是一种途径，自然不能无目的增大，具体还得看需要

   

搜

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天色已晚

回复 11# onepieceligen

我其实是个学生菜鸟，也是来学经验的
   

搜

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lskybs

回复 1# oooeee


   
其实想增加带宽最关键也是最终的目的都是增加偏置电流，提高Gm只是表象，增加偏置电流才是本质，如果在偏置电流一定的情况下去改变W/L，使Gm改变的前提条件是过驱动电压的选取要满足W/L改变所引起的管子状态的改变---始终保持偏置在饱和区，而且很大情况下改变W/L会导致管子偏离饱和区，这个时候就得增加偏置电流。增加W/L说白了就是管子的面积变大了，还要同面积小的管子起到同样的作用，是不是得在偏置方面下工夫。。。Gm所反映的是电流跟随电压的变化量，增大偏置电流可以理解为电子在反型层中的移动速度加快，增大W/L可以理解为在单位时间了增大了电子的转移量，所以管子的工作速度会加快，导致更高频率的信号可以通过，换句话说就是带宽加宽了。其实这是非常片面的一种看法，因为没有哪一个量是单独存在的，熟话说要顾全大局，电路中用这个词来描述非常恰当。
对于2级运放管子的长宽具体怎么设置没有一个固定的标准，建议去看看Allen的书。

onepieceligen

回复 17# 天色已晚


   我一直觉得学IC应该先数字后模拟。拿最简单的数字电路--反相器链来打比方。
   Inv-chain 的瞬态过程，实际上就是给负载电容充电的过程。把nmos/pmos都当做开关，充电的速度其实就是取决于你单位时间能给Cload提供多少电流。所以，本质上带宽是由功耗决定的，这也就是为什么说 no free lunch in IC。

   但是，既然这样，为什么还需要设计电路呢，因为Cload分为两部分，MOSFET自带的寄生电容以及非本级晶体管自身携带的电容（including wire parasitic, gate cap of next stage, etc.）。你提高管子的尺寸W，or gm，线性的增大电流，但是电容却不是线性增长，C'=deltaC * W + Cext。Cext不随着管子尺寸增加而增加。As a result, every piece cap sees more current flow! 电路速度提高了。

   So is it the end of the whole story? No! 当Cext << Ccmos 之后，管子工作在“特征频率”，就不可能再提高了。更糟糕的是，这时这个管子给上一级管子（也就是驱动他的管子）带来了无穷大的负载。So it is meaningless to push W to infinite!

   所以，如果负载很大，想增加带宽就必须加buffer。如果负载很小，想增加带宽，只能直接烧电流了。Remember, nothing comes for free!

天色已晚

回复 19# onepieceligen

谢谢指教，都是很实用的经验
现在做为学生的一个不足是很难接触到实际项目，所以设计时考虑不到可行性

   

搜

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