放大器極/零點與頻率響應的實驗研究報告

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資料介紹

放大器極/零點與頻率響應的實驗研究報告：
1.極零點的復雜性與必要性

一個簡單單級共源差分對就包含四個極點和四個零點，如下圖（圖片參考資料）所示：

上圖為簡單共源全差分運放的極零點以及頻率響應的示意圖，可以看到，運放共有四個極點，均為負實極點，共有四個零點，其中三個為負實零點，一個為正實零點。后面將要詳細討論各個極零點對運放的頻率響應的影響。

正在設計中的折疊共源共柵運算放大器的整體極零點方針則包括了更多的極零點（有量級上的增長），如下圖（圖片參考資料）所示：

從上述兩張圖可以看到，面對這樣數量的極零點數量（各有46個），精確的計算是不可能的，只能依靠計算機仿真。但是手算可以估計幾個主要極零點的大致位置，從而預期放大器的頻率特性。同時從以上圖中也可以看到，詳細分析極零點情況也是很有必要的。可以看到46個極點中基本都為左半平面極點（負極點）而仿真器特別標出有一個正極點（RHP）。由于一般放大器的極點均應為LHP，于是可以預期這個右半平面極點可能是一個設計上的缺陷所在。（具體原因現在還不明，可能存在問題的方面：1。推測是主放大器的CMFB的補償或者頻率響應不合適。 2。推測是兩個輔助放大器的帶寬或頻率響應或補償電容值不合適）其次可以從極零點的對應中看到存在眾多的極零點對（一般是由電流鏡產生），這些極零點對產生極零相消效應，減少了所需要考慮的極零點的個數。另外可以看到46個零點中45個為負零點，一個為正零點，這個正零點即是需要考慮的對放大器穩定性產生直接影響的零點。

以上只是根據仿真結果進行的一些粗略的分析，進一步的學習和研究還需要進行一系列實驗。