运算放大器CMRR/PSRR频率特性与转换速率特性的进一步分析

发布时间：2021-01-16 00:36

　　本文提出了一种用于分析双端输入单端输出运放的CMRR/PSRR的方法——增益扰动法。在双端输入单端输出运放中,往往由带电流镜的差分对将双端信号转换为单端信号,这一结构是不对称的。带电流镜的差分对在其输出端将受输入信号影响的两路电流合为一路,由于结构不对称,这两路电流在大小上有较小的差异。在计算共模增益时,这一差异非常重要,而现有的符号化工具难以分析这种差异。增益扰动法强调了两路电流的差异。相对于直接使用符号化工具计算CMRR,采用增益扰动法得到的结果较为简单。由计算CMRR得到启发,本文又将增益扰动法应用于计算PSRR。运放中单端输入单端输出的放大级对CMRR没有影响,而运放中的每一级都会影响PSRR。本文提出的增益扰动法是在自动化分析CMRR/PSRR领域的初步探索。这一方法包括电路分割、中间量求解、代入公式等步骤。折叠式共源共栅放大器的转换速率,依据共源共栅结构输入管和共栅管的偏置电流的相对大小不同,本文分别对其进行了分析。 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

差分输入单端输出级的概念模型

m1动法计算差模等效跨导的表达式，计算过程和共模等效跨导的计算接使用 表示差模等效跨导，得到 CMRR 的表达式为 1 211 1dcCMRR s CMRR s s （ 1 1 3 1 3 51 32m mb m ds ds dsdcds dsg g g R R RCMRRR R （ 1 3 4 2 2 311 32ds ds d bd gd gdds dsR R C C C CR R （1 12 5 1 11 122 1mb mbds s gs gdm mg gR C C Cg g （简单起见，可以忽略体效应，即认为10mbg 。不过这样会牺牲公式因为通常mb mg g 在 0.1~0.3 之间。

7 7 1 7 11 1 2 1 11 1 11 26 7 7 1 7 11 1 11 6m mb ds ds ds x x ds ds a gdx xm m mb ds ds ds ds ds mg g R R R C C R R C CC Cg g g R R R R R g （（2-61）中1c 和1d 两个参数近似相等，因此可以忽略它们的影响。式（2-61）知， 1 1125 7 7 1 7 11ds dsm m mb ds ds dsR Rg g g R R R （合式（2-45）、（2-59）和（2-17）、（2-23），可以得到此折叠式共源共共模跨导 cm1G s 。以m1g 表示运放的差模跨导，结合 可得到， 1 1 91 2 51 2 45 3 321 22 121 1m mb dsgdx x bdm m mbg g RR sC C CCg g gs s （2 的细节请见式（2-45）。

【参考文献】：
硕士论文
[1]模拟集成电路符号化低阶模型自动生成方法与应用[D]. 胡翰彬.上海交通大学 2016
[2]用于模拟电路设计的时域符号化分析方法[D]. 张贺.上海交通大学 2011



本文编号：2979805