请教chopper运放噪声问题

wickedthumb · 发表于 2022-2-8 11:56:50

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本帖最后由 wickedthumb 于 2022-2-8 11:59 编辑

小弟最近在设计一个folded-cascode结构的斩波运放，斩波位置为运放的输入与cascode管处，运放的输出有一个极低频的滤波滤除热噪声。但是最近仿真时发现cascode PMOS管的斩波开关在某些情况下会提供较大的 1/f 噪声：
当cascode PMOS管（如图1中M6、M7）的衬底与源极短接时，上述斩波开关几乎不提供噪声；
而当cascode PMOS管的衬底接电源时，斩波开关就会产生较大的 1/f 噪声。（无论是noise仿真还是pnoise仿真都会得到相近的结果）

小弟在这里想要请教的是：
1、为什么出现上述情况？按道理来讲cascod管的衬底电位应该和chopper开关的噪声没有直接关系。
2、应该如何考虑运放中斩波开关管的噪声？似乎没有文献有专门提及过开关噪声的问题。

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图1.所使用的chopper运放结构，出现噪声的斩波开关位置为箭头指示处

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图2. 括号中为PMOS cascode管衬底接电源后的开关噪声

wickedthumb · 发表于 2022-2-8 17:40:30

捞一下

wickedthumb · 发表于 2022-2-11 15:59:20

捞一个

huanggc1989 · 发表于 2022-2-12 03:16:21

cascode衬底接电源之后，（开关导通时）电路的偏置变化了吗。
另外，可以先仿去掉开关（开关短路）时放大器的噪声。

jiaoda · 发表于 2022-2-13 14:50:29

前提你仿真是正确的，如果M6与M7一定要产生噪声，那么M4输出阻抗对M6的Gm退化不够，结合你反馈跟N-WELL接法有关，建议检查M4/M5输出阻抗，看是否进入线性区或者在饱和区边沿

Prerrot · 发表于 2025-2-12 18:41:21

请问后续有解决思路吗？我最近尝试加chopper时也遇到了相似的问题：
噪声相比不加CH确实有减小，但还是有明显的1/f噪声，检查噪声贡献，发现是给电流镜斩波的那几个MOS管贡献的噪声，如果把这个CH去掉，低频就变成了电流镜噪声主导。我目前还不知道怎么解决这个问题，请教请教怎么办

wickedthumb · 发表于 2025-2-13 18:06:48

Prerrot 发表于 2025-2-12 18:41
请问后续有解决思路吗？我最近尝试加chopper时也遇到了相似的问题：
噪声相比不加CH确实有减小，但还是有明 ...

有点时间忘记了，似乎是没有解决，但是后来做电路的时候也出现了好几次类似的情况，一些不应该提供噪声的器件出现了很大的噪声，如果让现在的我来分析的话我更倾向于这是仿真错误，可以尝试用trans noise仿真看看噪声是否正常

Prerrot · 发表于 2025-2-13 20:20:37

wickedthumb 发表于 2025-2-13 18:06
有点时间忘记了，似乎是没有解决，但是后来做电路的时候也出现了好几次类似的情况，一些不应该提供噪声的 ...

好的，那我用trans仿真比对一下，感谢感谢~

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