复旦大学：《模拟集成电路设计原理 Principle of Analog Integrated Circuit Design》课程教学资源（电子教案课件讲稿）Chapter 07 反馈（电压放大器和跨导放大器）

版权©2014，版权保留，侵犯必究 反馈 电压放大器和跨导放大器 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -102- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -102- 反馈 电压放大器和跨导放大器

版权©2014，版权保留，侵犯必究 目录 ·定义 电压放大器的串联-并联反馈 ·跨导放大器的串联-串联反馈 Ref.:W.Sansen Analog Design Essentials,Springer 2006 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -103- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -103- 目录  定义  电压放大器的串联-并联反馈  跨导放大器的串联-串联反馈 Ref.: W. Sansen : Analog Design Essentials, Springer 2006

版权©2014，版权保留，侵犯必究 理想反馈 Vout H V:Vin -HVout Vout= G 1 Vout =GVe Vin 1+GH H 如果环路增益LG=GH>>1 Ref.:Gray,Hurst,Lewis,Meyer:Design of analog integrated circuits,Wiley 2001 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -104- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -104- Ref.: Gray, Hurst, Lewis, Meyer: Design of analog integrated circuits, Wiley 2001 理想反馈 = −   = =  + ≈ ε in out out out ε in 1 v v Hv v G 1 v Gv v GH H 如果环路增益LG=GH >>1 G H vout ∑ vin vε

版权©2014，版权保留，侵犯必究 并联-并联结构 R LG=Vout.AvoL Ao Vout in A,≈104.109 Ao A=R OL:Open Loop Rn≈0 输入：并联反馈：Rn 输入并联：尺n= RinoL 1+LG 输出：并联反馈：Rout↓ 输出并联：尺ut= RoutoL 1+LG 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -105- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -105- 输入：并联反馈：Rin 输出：并联反馈：Rout 并联-并联结构 = = = ≈ out VOL 0 in 4 6 0 10 ...10 v LG A A v A = ≈ R F in 0 A R R 输入并联： 输出并联： = + = + inOL in outOL out 1 1 R R LG R R LG OL：Open Loop iin vout RF A0 vin

版权©2014，版权保留，侵犯必究 计算环路增益1 Low output resistance R LG=- Vout Vout AvoL =Ao Vin A,≈104.106 OL:Open Loop 独立源置零：电压源为零电阻，短路 电流源为无穷电阻，开路 在阻抗差异较大的位置打断环路 计算环路增益 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -106- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -106- 计算环路增益 1 = = = ≈ out VOL 0 in 4 6 0 10 ...10 v LG A A v A OL：Open Loop 独立源置零：电压源为零电阻，短路 电流源为无穷电阻，开路 在阻抗差异较大的位置打断环路 计算环路增益 vout RF A0 vin Low output resistance !

版权©2014，版权保留，侵犯必究 计算环路增益2 R w Vout Vin Ideal separation! LG=YouL AvoL A A2≈104.106 OL:Open Loop 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -107- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -107- 计算环路增益 2 = = = ≈ out VOL 0 in 4 6 0 10 ...10 v LG A A v A OL：Open Loop vout RF A0 vin Ideal separation!

版权©2014，版权保留，侵犯必究 CMOS并联一并联反馈 VpD M2 M1 +AR=R iN VOUT LG=9m1Ds1 MR 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -108- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -108- CMOS并联—并联反馈 R F m1 DS1 A R LG g r = = M1 M2 iIN RF vOUT VDD

版权©2014，版权保留，侵犯必究 三极管并联一并联反馈 VDD +AR=R iN VOUT MR LG=gmY'o1 R+rm 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -109- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -109- 三极管并联—并联反馈 Q1 Q2 iIN RF vOUT VDD A R R F = π1 m1 o1 F π1 r LG g r R r = +

版权©2014，版权保留，侵犯必究 环路增益 VpD Ideal separation! Q1 rπ1 Vout 9m1Vin RE LG=gmto1Re+rm 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -1010- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -1010- 环路增益 π1 m1 o1 F π1 r LG g r R r = + rπ1 vout gm1vin RF ro1 Q2 VDD Q1 Ideal separation!

版权©2014，版权保留，侵犯必究 串联一并联反馈结构 Vout Vout R2 Ri Ay=1+ R Ay=1 R2 尺m=0 输入：串联反馈：RnT 输入：串联反馈：RnT 输出：并联反馈：Rout 输出：并联反馈：Rout 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -1011- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -1011- 串联—并联反馈结构 输入：串联反馈：Rin 输出：并联反馈：Rout 输入：串联反馈：Rin 输出：并联反馈：Rout = = + = ∞ = ∞ 1 V V 2 in in 1 1 R A A R R R vout R1 vin R2 v vout in