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CMOS运算放大器补偿原理详解
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更新于2024-06-20
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在"lecture22-150128.pdf"文件中,主要讨论了运算放大器(OpAmp)在CMOS模拟电路设计中的关键作用。本讲义分为以下几个部分: 1. 运算放大器介绍:首先,讲解了什么是运算放大器,它是一种高增益、双端输入、高精度的放大器,特别设计用于负反馈系统中,能够精确地定义闭环传输函数。 2. 运算放大器分类:接下来介绍了运算放大器的类别,这些可能包括通用型、高速型、低功耗型、高输入阻抗型等,每种类型都有其特定的应用场景和性能特点。 3. 补偿运算放大器:这是讲义的核心内容,着重探讨了如何补偿运算放大器以改善其性能。补偿包括米勒补偿(Miller Compensation),这是一种通过增加电容来延缓放大器的高频响应,提高稳定性和频率响应的方法,以及其他形式的补偿策略。 4. 运算放大器的带宽与速度:除了基本的性能指标,还讨论了运算放大器的带宽和上升率(Slew Rate),这两个参数对信号处理速度和系统动态范围有直接影响。 5. 课程总结:最后,总结了运算放大器在整个电路设计中的重要性,以及它们在满足高精度、高速度、低噪声等多方面要求时的关键作用。 "CMOS Analog Circuit Design"第三版中的第261-286页详细介绍了这些概念和技术,并结合实例展示了如何在实际设计中应用这些知识。学习这一部分对于理解并设计高性能的模拟电路至关重要,尤其是在信号处理和电子系统中,运算放大器的性能优化是不可或缺的一环。
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Lecture 22 – Compensation of Op Amps (6/24/14) Page 22-6
CMOS Analog Circuit Design © P.E. Allen - 2016
Other Characteristics of the Op Amp
Power supply rejection ratio (PSRR):
PSRR =
V
DD
V
OUT
A
v
(s) =
V
o
/V
in
(V
dd
= 0)
V
o
/V
dd
(V
in
= 0)
Input common mode range (ICMR):
ICMR = the voltage range over which the input common-mode signal can vary
without influence the differential performance
Slew rate (SR):
SR = output voltage rate limit of the op amp
Settling time (T
s
):
Lecture 22 – Compensation of Op Amps (6/24/14) Page 22-7
CMOS Analog Circuit Design © P.E. Allen - 2016
OP AMP CATEGORIZATION
Classification of CMOS Op Amps
Conversion
Classic Differential
Amplifier
Modified Differential
Amplifier
Differential-to-single ended
Load (Current Mirror)
Source/Sink
Current Loads
MOS Diode
Load
Transconductance
Grounded Gate
Transconductance
Grounded Source
Class A (Source
or Sink Load)
Class B
(Push-Pull)
Voltage
to Current
Current
to Voltage
Voltage
to Current
Current
to Voltage
Hierarchy
First
Voltage
Stage
Second
Voltage
Stage
Current
Stage
Table 110-01
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