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发表于 2021-8-26 14:13:41
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本帖最后由 BeiYangMan 于 2021-8-26 15:55 编辑
首先电路简化成下图,符号定义如图。
三个节点,三个方程
syms gm1 gm2 gmc
syms v1 vout vin vb v2 gds1 gdsm
syms Cpi Cc CL Cb Cm
syms gL gpi gdsc Rc
syms s
eq1=gm2*v1+vout*(gL+s*CL)+(vout-vb)*s*Cc;
eq2=gm1*vin+v1*(gpi+s*Cpi)+(v1-vb)*gdsc-gmc*vb;
eq3=s*Cb*vb+vb*(gmc+gdsm)+(vb-v1)*gdsc+(vb-vout)*s*Cc;%gdsm is impedance of current mirror above vb
S=solve(eq1,eq2,eq3,v1,vb,vout);
tf=simplify(S.vout/vin);
pretty(tf);
%tf很复杂,需要重新整理,首先求dc gain
dc_gain=simplify(subs(tf,{s,gdsm},{0 0})) % 认为的让vb上方电流源阻抗gdsm为无穷大。
% 然后忽略所有 gpi gL gdsc gdsm,Cb, 为了让表达式尽量简单,我暂时忽略了Cb,如果考虑Cb,那么表达式与你给出的是一致的,后续分析方法也是一致的。
Hs_hf=subs(tf,{gpi,gL,Cb,gdsc,gdsm},{0 0 0 0 0});
pretty(Hs_hf)
然后得到
gm1 gm2 gmc + Cc gm1 gm2 s
-----------------------------------------------------------
CL Cc Cpi s^3+ CL Cpi gmc s^2 + Cc Cpi gmc s^2 + Cc gm2 gmc s^1
注意分母可以提取一个s出来,其实到此,就可以分析高频特性了。
如果还要得到一个更完整的近似模型,那么分子可以提取gm1 gm2出来
于是可以提取一个 (gm1 * gm2)/s 出来,进一步整理可得。
分母中s+gpi*gL/(gm2Cc) 怎么来的呢?
简单的说,提出 (gm1 * gm2)/s后,做一个修正,在s后加个x得到(gm1 * gm2)/(s+x )
再令tf的s=0,得到一个关于x的函数f(x), f(x)一定等于dc_gain,于是可以求得x。这个x其实就是主极点。从表达式上可以看出miller效应。
剩下的工作就是对二阶进行整理分析了。这里不多解释了。
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