发现自己对反馈的基本概念都不理解了

vdslafe

回复 9# JoyShockley


    您好像有做老师的味道啊。

wjx197733

回复 10# 暮若幽荷

您好，如果像您所说，belta=（voutC2s+vinC1s）/（C1s+C2s），我开始也是这么认为。但是根据公式8.6，闭环增益应该等于1/belta，即：
Vout/Vin=（C1s+C2s）/（voutC2s+vinC1s）。

这就奇怪了，这个值明显与公式8.4不一样啊！咋解释尼？？

m2ic

   

回复  暮若幽荷

您好，如果像您所说，belta=（voutC2s+vinC1s）/（C1s+C2s），我开始也是这么认为。但是 ...
wjx197733 发表于 2015-5-26 10:26

                               
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不要在乎书上怎么写的 关键是你自己怎么理解的……简单直观的理解 即MOSFET gm*ro增益很大 你可以看成是OP的一个输入端 而MOSFET DC 工作点由一个bias建立 对于AC 你可以看成Ground
此时电流流入的多少等于电流流出的多少 Vin*SC1=-Vout*SC2

A=gm*Ro
Beat近似为-C1/C2

wjx197733

回复 13# m2ic


有道理啊。以前的理解还是不对。但图8.21的belta应该是C1/(C2+C2)

lawrence312

回复 1# wjx197733

各种教材对反馈的讲解各成系统，对电路分析的角度、对术语定义的方式都不同，所以会显得比较乱。图8.4是一个标准的反馈系统，分三个部分：整体系统、放大器A、反馈路径β，每个部分都有各自的输入输出端口。要注意的是电路结构千变万化，有些部分的输入输出端口与另外一部分的输入输出端口在位置上重合，比如图8.4中放大器A的输出与反馈β的驶入以及整体的输出就是重合的，但是整体的输入与β的输入以及放大器的输入不是同一个位置。而是“+”的三个端口。


下面是你的问题
1、2、严格来说公式8.4中Vout/Vin不是图8.3的闭环增益。图8.3中β=C2。图8.3电路中去掉C1后的部分才是一个标准的反馈系统。其反馈类型是电压-电流反馈。
尽管我们常把图8.3电路称为电压比例放大器，但是他确实不是一个电压-电压反馈。有一个定义叫做源反馈，就是将激励源的内阻也考虑进入，于是图Vout/Vin=（Vout/Ix）（Ix/Vin）=1/β*C1=C1/C2。Vout/Vin是源反馈的传输函数，（Vout/Ix）是标准反馈网络的传输函数，（Ix/Vin）是激励源的变换（激励源是电压变换到反馈结构输入端的电流）。
3、图8.4中的X点是图8.3是Vin点
4、图8.3与图8.21的反馈类型不一样，所以没有可比性。非要说异同，可以认为他们计算的都是Aβ。
     另外多说一点，在拉闸维书中计算β、开环有多种方式，每一种方式得到的结果是不同的，这是因为开环时引入了不同程度的误差，但并不代表计算的结果是错误的，对分析电路来说没多大差别。

totowo

这其实是非常好的问题，基本上初学者都会有此疑问。
最根本的原因，在8.4的框图中，反馈回去的信号和X直接进行了求和。而在8.3图中，Vin并非直接和反馈回来的电压/电流求和。

问题一：loop gain是多少？

实际上因为8.3图上，在X点直接求和的是电流，这是shunt-shunt反馈（中文翻译有直译成并联-并联反馈的，更传统的叫法是“电压并联反馈”---- 即在输出端取样电压，反馈到输入端又是并联接入）
你可以用戴维南等效原理，把Vin串联C1看成等效电流源（s*C1*Vin）并联一个C1到地。。。。这样的X的量纲是电流，Y的量纲是电压。正向放大倍数A为1/(s*C1)*gm*ro，反馈系数beta是s*(C1//C2)，注意这里并不是s*C2，此时的loop gain=gm*ro*C2/(C1+C2)

如果嫌上面的方法不够直观，实际上直接利用return ratio方法也可以直接得到反馈系数，也就是要衡量从Vout输出端到gate端（即图8.3/8.21的X端）的传递函数时，把另一个电压源（Vin端）短路，此时的beta（或return ratio)为Vx/Vout=C2/(C1+C2)，一样可以得到loop gain=gm*ro*C2/(C1+C2)

如果问为什么闭环增益与反馈系数的倒数不同，是因为这里有一个前馈系数。也就是还要衡量从Vin输入端到gate端的传递函数时，我们把另一个电压源(其实是受控电压源Vout)端短路，此时的传递函数（通常也被称为前馈系数）等于Vx/Vin=C1/(C1+C2)；

把Vx/Vout和Vx/Vin的两个式子相除就得到Vout/Vin=C1/C2。


当然以上考虑都是在极低频率下，C1/C2不会load这个放大器，考虑在实际电路C1/C2会load这个TIA（而不是opamp）降低gain时，又是新的问题了。

   

最近复习拉扎维的《模拟CMOS集成电路设计》。看到公式8.4。请教各位，
1.公式8.4中Vout/Vin是图8.3的闭环增 ...
wjx197733 发表于 2015-5-25 17:25

                               
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jangtoy

你在复习？逗我么，对着8.4的框图，推导一遍，开环、闭环、环路……

wjx197733

回复 15# lawrence312

您好，感谢您的回复。就您所说，belta等于C2。这就有一个问题：实际电路设计时，放大器的带宽是与belta有关系的。比如belta=C2=1pF，，输入Vin是一个1MHz的信号。要求这个电路对Vin进行处理时达到12位的精度。此时放大器带宽可以这么计算吧？
，其中fs是频率。

这样计算出来的放大器的带宽可就太大了!

顺便说一句，嗨jangtoy，我没心思逗你玩!

wjx197733

回复 16# totowo


您好，感谢您的回复。有一点还是不明白。如果belta=C1/(C+C2)，那Y/X不就成了1/（belta乘以前馈系数）了？可是从公式8.5和8.6来看，Y/X就是(1/belta)，没有再乘以一个前馈系数。

totowo

公式8.5和8.6的X不是Vx

   

回复  totowo

您好，感谢您的回复。有一点还是不明白。如果belta=C1/(C+C2)，那Y/X不就成了1/（belta ...
wjx197733 发表于 2015-5-27 16:13

                               
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