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CMOS模拟集成电路设计,稳定性和频率补偿,2020/5/10,提纲,2,提纲,1、概述2、多极点系统3、相位裕度4、频率补偿5、两级运放的补偿,2020/5/10,概述,3,1、概述,反馈系统存在潜在不稳定性振荡条件（巴克豪森判据）,1、在1下，围绕环路的相移能大到使反馈变为正反馈2、环路增益足以使信号建立,2020/5/10,概述,4,增益交点相位交点,在一般反馈电路的处理中，小于或等于1，且与频率无关；当CCCE,(gmII=gm9),(millerpole),(outputpole),可以计算得到,（补偿前(Cc=0)：）,2020/5/10,两级运放的补偿,20,密勒补偿（续）,密勒补偿中，零点的影响不可忽略右平面的零点减缓增益的下降（增益交点外推），延迟相位（相位交点向原点移动）,考虑零点的影响，CC的选取：PM=60时，GB处,若PM60,p22.2GB，并由z=10GB,令z=10GB时,2020/5/10,两级运放的补偿,21,密勒补偿（续）,消除密勒补偿中零点的方法增加与补偿电容串联的电阻,切断补偿电容的前馈通路,将零点移到右平面无穷远处，或者左平面并抵消第一非主极点,2020/5/10,两级运放的补偿,22,带补偿的两级运放的转换,正转换速率(红色)，当I1ISS,负转换速率（青色），当I1ISS,当I110GB,2020/5/10,二级运放设计实例,26,设计步骤0.确定正确的电路偏置，保证所有晶体管处于饱和区。,为保证良好的电流镜，并确保M4处于饱和区,（Sx=Wx/Lx）,I6=I7,2020/5/10,二级运放设计实例,27,设计步骤（续）1.根据需要的PM60deg求Cc（假定z10GB）2.由已知的Cc并根据转换速率的要求（或功耗要求）选择ISS（I5）的范围；3.由计算得到的电流偏置值(I5/2),设计W3/L3（W4/L4）满足上ICMR（或输出摆幅）要求，即饱和区条件；4.验证M3处镜像极点是否大于10GB5.设计W1/L1（W2/L2）满足GB的要求6.设计W5/L5满足下ICMR（或输出摆幅）要求；,2020/5/10,二级运放设计实例,28,设计步骤（续）7.根据p22.2GB计算得到gm6；并且根据偏置条件VSG4=VSG6计算得到M6的尺寸8.根据尺寸和gm6计算I6，并验证Vout,max是否满足要求9.计算M7的尺寸。并验证Vout,min是否满足要求；10.验证增益和功耗11.若增益不满要求，降
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