Tow-Thomas滤波器各个环路相位裕度到底应该多少合适？

attika

小弟最近在做有源低通滤波器，采用的全差分形式的Tow-Thomas结构，但是它包括三个不同的反馈环路，对于每个环路相位裕度应该达到多少才能判断不会起振呢？


个人理解，一个这样的二阶单元就是两个积分器的内部环路，加上最外侧从输出反馈到输入的大环路，仿真稳定性的时候，应该要保证所有三个loop都稳定吧？我对最外侧loop做stb仿真的时候发现Loop margin只有20几度，这还只是前仿结果，这还算是一个稳定的设计吗?

totowo

其实你可以用一个理想OTA来做仿真看一下，有一些零极点是你这个滤波器本来就有的零极点，可能相位裕度本来就只有40度......

yuanlk_seu

你问的这个问题这个帖子已经回答了
stb仿真 双端输出怎么仿？iprobe cmdmprobe diffstbprobe 的区别
https://bbs.eetop.cn/thread-769259-1-1.html
(出处: EETOP 创芯网论坛 (原名：电子顶级开发网))

attika

totowo 发表于 2023-5-24 15:00
其实你可以用一个理想OTA来做仿真看一下，有一些零极点是你这个滤波器本来就有的零极点，可能相位裕度本来 ...

感谢回复，主要就是不清楚对于滤波器而言要保持多少度以上的相位裕度比较好，跑Tran仿真也确实没有振荡，但实际如何就不知道了

attika

yuanlk_seu 发表于 2023-5-24 15:26
你问的这个问题这个帖子已经回答了
stb仿真 双端输出怎么仿？iprobe cmdmprobe diffstbprobe 的区别
https: ...

嗯嗯，我就是用cmdmprobe仿真stb的

yuanlk_seu

attika 发表于 2023-5-24 16:00
嗯嗯，我就是用cmdmprobe仿真stb的

我用的结构跟你这个一样的，带宽80M，CM、DM在所有的corner下仿真都能保证在50°以上，高低温测试没有问题，不会震荡。

attika

yuanlk_seu 发表于 2023-5-24 16:17
我用的结构跟你这个一样的，带宽80M，CM、DM在所有的corner下仿真都能保证在50°以上，高低温测试没有问 ...

请问50度指的是最外侧大环路的相位裕度吗？如果要提高相位裕度有哪些措施呢

yuanlk_seu

attika 发表于 2023-5-24 16:53
请问50度指的是最外侧大环路的相位裕度吗？如果要提高相位裕度有哪些措施呢

...

就看了两个环，一个是第一级输出，一个是第二级输出位置，做可调的，把补偿电容做成可调的就可以了。

attika

yuanlk_seu 发表于 2023-5-24 17:01
就看了两个环，一个是第一级输出，一个是第二级输出位置，做可调的，把补偿电容做成可调的就可以了。
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感谢指导，补偿电容指的就是图中的Cm吗？

yuanlk_seu

attika 发表于 2023-5-24 17:11
感谢指导，补偿电容指的就是图中的Cm吗？

运放里面的共模与差模电容做成可调的啊，主要是运放开环要保证相位裕度足够大，你标注的外面的电容是LPF调节带宽用的。运放共模差模补偿电容多留几个bit，个别相位裕度不够的情况下可以牺牲一点运放的增益。