关于一种全差分输入级补偿的问题

lhp488 · 发表于 2023-7-25 22:28:43

本帖最后由 lhp488 于 2023-7-25 22:31 编辑

看到很多两级精密运放的全差分输入级的有一个输出端会接一个到电源的补偿电容，比如说sansen在第七章最后提到的OP97

微信图片_20230725214326.jpg

如下是本人的电路简化图，第一级也是一个全差分输入级，并且第一级的输出端也有一端接了一个这样的电容；第二级一个双端转单端的cascode增益级
微信图片_20230725214341.jpg

画出该电路频率补偿等效电路图后，对X1、X2、Vo三个节点列KCL方程，得到电路传递函数以及零点和极点的位置
微信图片_20230725214338.jpg

现在的问题是我根据上面的方程来降低等效阻抗R1并不会将P2极点以及Z1零点移出单位增益带宽内，甚至他们的频率几乎没有太大变化；如果减小C1甚至移除C1，零点就会暴露出来，并且其频率跟所写式子能拟合上

请教大佬，我是不是对全差分这种补偿的理解有问题，C1电容处的结点方程是不是不应该这样列？并且求告知这个电容是主要拿来补偿什么的，难道只是拿来跟零点进行抵消么？？

MNJR · 发表于 2023-7-26 09:42:07

我觉得是不是应该考虑一下跟C2串联的那个电阻啊（书上画了但是楼主没画的那个），那个电阻应该不能忽略的吧。

lhp488 · 发表于 2023-7-26 10:57:21

本帖最后由 lhp488 于 2023-7-26 11:09 编辑

MNJR 发表于 2023-7-26 09:42
我觉得是不是应该考虑一下跟C2串联的那个电阻啊（书上画了但是楼主没画的那个），那个电阻应该不能忽略的吧 ...

您说的是那个调零电阻么？原电路确实没有这个电阻，但是我加了这个电阻，相位裕度确实变好了，但这个电阻不是用于移走右平面零点用的么？可我方程里求出来的低频零点是左平面零点啊，右平面零点在高频，因为第二级的等效跨导只有几m，而等效阻抗R1有几十K

lhp488 · 发表于 2023-7-26 12:01:46

自顶一下，防沉

totowo · 发表于 2023-7-26 14:59:05

如果C1=gm2 * R2 * C2，是不是你的p1和p2就重合了？
这种只有输入级差分而单端输出的电路，我在猜C1是不是用来跟那个C2做平衡的，否则第一级看到的负载不一样会不会导致第二级的输入差分性不好？
从第二级开始看起，差分输入单端输出的电路会有共模到差模的增益混进来的（尤其是你第二级那个尾电流不是高阻）。

lhp488 · 发表于 2023-7-26 15:50:32

本帖最后由 lhp488 于 2023-7-26 16:08 编辑

totowo 发表于 2023-7-26 14:59
如果C1=gm2 * R2 * C2，是不是你的p1和p2就重合了？
这种只有输入级差分而单端输出的电路，我在猜C1是不是 ...

C1电容值跟C2差不多，两个都是近100p的大电容，并不是C2米勒倍增后跟C1差不多，C2结点处引入的极点连1Hz都不到；第一级看第二级两端的等效输入电阻都差不多是一样的，但C2作米勒补偿，第一级输出并没有做到对称，那这样对全差分信号传递有什么影响么。

totowo · 发表于 2023-7-26 17:10:26

本帖最后由 totowo 于 2023-7-26 18:32 编辑

lhp488 发表于 2023-7-26 15:50
C1电容值跟C2差不多，两个都是近100p的大电容，并不是C2米勒倍增后跟C1差不多，C2结点处引入的极点连1Hz都 ...

你的GM2，尾电流源看起来不是高阻，是不是从(Vx1+Vx2)/2（即他们的共模）到Vo也有一个增益，会跟Vx1-Vx2到Vo的增益会叠加，我在想这个会不会影响你的传函

HZY0559 · 发表于 2024-5-6 10:09:53

兄弟，问题解决了吗，这种双端输入输入单端输出的运放应该怎么补偿

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