casscode补偿运放的阶跃响应有轻微的振荡

踟蹰的天

我最近在调试 A Compact Power-Efficient 3 V CMOS Rail-to-Rail Input/Output Operational Amplifier for VLSI Cell Libraries 一文里图13（米勒补偿）和图14（cascode补偿）中的class AB运放。

其中，米勒补偿可以正常工作。cascode补偿的运放无论是开环还是闭环的环路的相位裕度都有60°以上，且增益裕度也有10dB左右，但是对单位增益负反馈施加阶跃响应时，会发生轻微的振铃。我大概知道可能是cascode补偿带来的共轭极点会带来这种效果，但是我自认为应该处理好了。可是为什么仍然会有轻微的震荡呢？

sea11038

这不是振荡，1.6V的电压阶跃，是大信号的瞬时跳变和摆率受限。左上和右下的拐角处才是小信号响应。

踟蹰的天

sea11038 发表于 2025-3-2 15:47
这不是振荡，1.6V的电压阶跃，是大信号的瞬时跳变和摆率受限。左上和右下的拐角处才是小信号响应。 ...

感谢解答，但是没太理解您说的“大信号的瞬时跳变和摆率受限”
但感觉这里的异常和相位裕度似乎还是有关系的，比如这个图增益裕度相对少些（增益曲线上有平台），结果就是有更多的抖动。还有因为这里的抖动直接把后面的瞬态变化带成震荡的

sea11038

踟蹰的天 发表于 2025-3-3 10:55
感谢解答，但是没太理解您说的“大信号的瞬时跳变和摆率受限”
但感觉这里的异常和相位裕度似乎还是有关 ...

电源是1.8V么？交流小信号稳定性需要在间隔不大的各个DC输入值下都验证一下，比如100mV，200mV，500mV，...1.6V，1.7V等，稳定性都满足指标才行。另外仿真瞬态可以加近似为小信号的100mV阶跃，也同样可以试试例如100mV和200mV互跳、1.6V和1.7V互跳等等，这才是近似与交流稳定性对应的瞬态特性。当然大信号瞬态特性也要仿真，1.6V的阶跃特性，一个是差分对之间以及与输出之间瞬态耦合的影响，一个是摆率受限的上升下降时间的影响，还有就是接近稳态终值前的小信号瞬态响应特性。