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两级运放中第一级运放输出DC电压的决定因素

已有 65 次阅读| 2024-12-19 20:27 |个人分类:模拟ic分享|系统分类:芯片设计

最近遇到一个类似下图的运放,突然想着第一级运放的输出点连接的都是高阻,那这个点的电压是怎么确定的。将分开环和闭环结合仿真结果分别讨论其决定因素和原因:

image.png

1、闭环(单位负反馈,VIP=VCM)

WP3~4的影响:

    现象:WP3~4增加,VF增加,VO1不变。

    原因:运放在单位负反馈下,VIN=VIP=VCM,所以OTA两侧电流不变,而WP1增加,VSG1降低,所以VF增加。VO1若也变化,会导致VO2变化,VIN变化,但只要负反馈还在,VIN就没法变,所以VO1变不了。

WP6的影响:
    现象:WP6增加,VF不变,VO1增加。

    原因:对于M6来说,其电流、VDS都是固定的,那么WP6增加,只能迫使VSG6下降,所以VO1增加;对于M3来说,其电流和尺寸都不变,所以VF不变。

综上,闭环时调WP6可以调VO1。

2、开环(VIP=VIN=VCM)

WP3~4的影响:

    现象:WP3~4增加,VF=VO1一起增加。

    原因:开环时VF恒为VO1,解释见拉扎维P163。此时OTA两侧电流不变,而WP1增加,VSG1降低,所以VF、VO1增加。

WP6的影响:
    现象:WP6增加,VF=VO1不变,VO2增加。

    原因:对于M3来说,其电流和尺寸都不变,所以VF不变,VO1不变;对于M6,其电流固定,VSG2固定,W6增加,只能减少VSD2,所以VO2增加。

综上,开环时调WP3~4可以调VO1,不过开环对于运放来说意义不大。




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