二级运放增益很大但是带宽太小，如何优化？

Loles · 发表于 2023-10-20 10:48:27

电路为二级运放，一级为Folded cascode，二级是共源级，主极点太小，可以看出主极点和次极点之间仍然有相当大的空间，采用的二级米勒补偿改变次极点而不改变主极点，主极点和Cm,gm2和Rout2呈反比。如果调整尺寸修改这些因素，要从哪儿下手呢？

CmosLgh · 发表于 2023-10-20 10:48:28

我做的FoldedCascode两级运放，也是带宽比较小，主极点可以通过增加差分对管的电流来增加跨导gm1来提高，次极点也是增加输出共源管跨导来增大次极点来保证足够的相位裕度。
我发了帖子讨论呢

learnkearn · 发表于 2023-10-20 11:41:54

次极点约等于gm2/CL, 可以增加输出极的电流以增大gm2来增大次极点

Loles · 发表于 2023-10-20 11:57:16

learnkearn 发表于 2023-10-20 11:41
次极点约等于gm2/CL, 可以增加输出极的电流以增大gm2来增大次极点

增大gm2处的电流，也就是共源级电路的电流源copy来的电流增大，但是共源MOS管在smic018mmrf的最大尺寸是100u/300n，也就是可增加的电流其实是有限的，对次极点的提升也相当有限，我现在给的尺寸已经相当大了带宽仍然只有1kHz..

witney · 发表于 2023-10-20 12:01:17

你现在次主极点已经离得很远了，主极点太小，导致带宽很小，所以你要加大第一级的电流，尤其是增加输入差分对的电流，从而增加输入差分对的跨导

Loles · 发表于 2023-10-20 12:16:22

witney 发表于 2023-10-20 12:01
你现在次主极点已经离得很远了，主极点太小，导致带宽很小，所以你要加大第一级的电流，尤其是增加输入差分 ...

我之前看您的分析中，主极点的大小近似和gm2，Rout2，Rout1和Cm有关，请问gm1对主极点有呈正比的关系吗？

Loles · 发表于 2023-10-20 12:19:33

witney 发表于 2023-10-20 12:01
你现在次主极点已经离得很远了，主极点太小，导致带宽很小，所以你要加大第一级的电流，尤其是增加输入差分 ...

我知道GBW和gm1相关，提升gm1是先提升GBW吗？

witney · 发表于 2023-10-20 14:07:55

Loles 发表于 2023-10-20 12:19
我知道GBW和gm1相关，提升gm1是先提升GBW吗？

你这带宽如果指的是-3db带宽，那就是要增加主极点了，主极点为1/（R1*Cm*gmL*RL），所以就只能减小这四个参数中的一个了。

gtfei · 发表于 2023-10-20 14:13:14

本帖最后由 gtfei 于 2023-10-20 14:17 编辑

Loles 发表于 2023-10-20 11:57
增大gm2处的电流，也就是共源级电路的电流源copy来的电流增大，但是共源MOS管在smic018mmrf的最大尺寸是1 ...

可增加的电流有限？你这说法我不是很懂，虽然单个device的w有限制，但是你为啥不能加大m多并联几个管子呢？
就你现在设计的电路，所有管子m=1，真拿去画版图的话，版图工程师得呆住，根本没办法做匹配。

Loles · 发表于 2023-10-20 14:32:47

gtfei 发表于 2023-10-20 14:13
可增加的电流有限？你这说法我不是很懂，虽然单个device的w有限制，但是你为啥不能加大m多并联几个管子呢 ...

哈哈哈哈哈哈，我才入门，只是分配我设计个运放跑一下性能，没考虑那么多，你说的有道理，可以多搞几个管子。

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