请教几道analog面试题

stanleyy

都是些纯技术的问题，关于op-amp的。

$ j1 w5 t- y6 L$ h4 V; b1. 比较三种结构：a. 2-stage op-amp (active load, class-A output stage); b.
telescopic op-amp; 3. folded-cascode op-amp。3者各有什么优缺点。

2 M0 ~) i5 Q3 E6 q" Z2. 设计普通的2-stage op-amp，是第一级还是第二级的gain比较的大？为什么？
8 v& R* Z5 e7 j( t
3. 普通的2-stage op-amp,如果没有任何freq compensation,那么那个是dominant
$ y+ y' c3 @4 O1 Wpole?哪个是secondary pole。请解释为什么会是这样（就是说，你要是说第一级输出
是dominant，那么好，解释一下为什么它是dominant;反之亦然。）

: @" `8 G  G2 w- J7 ~/ B5 }4. Miller compensation一般是怎么work的？通过Miller compensation,原先的
dominant pole现在怎么样？secondary pole现在怎么样？为什么会出现这样的情况（
0 T! ]4 ^, _1 R: W( t8 J5 J- |* H我们都知道Miller是pole splitting,让低频的pole更低，让高频率的更高。你要回答
的是为什么会这样？不是单单从公式的角度）？

5 C1 p+ ]" ]8 ^- F5. Noise，对于一个input pair来说，是PMOS or NMOS 的noise更好，请解释主要是什
么东西引起的。如果降低noise，gm需要减少还是增加？

6. offset，对于一个普通的2-stage op-amp，有哪些offset （input diff pair,
output of the 1st stage, etc）,在这些offset中，哪些是有major影响的，它们各自
的影响分别是什么?
0 _# S; K) H% {9 P  F
9 N7 x! z! [7 n( L期待牛人的详细解答。。。

kuohsi

1.請看Razavi的書 P.314
: v( w9 n5 Y% C4 [( W
0 ?5 H/ v6 c" k& Z: @. e2.通常是第一級，這樣input-referred noise 較低。
/ o5 Q  |5 V1 \
7 r  b$ [1 ^9 l- G5.PMOS可壓低 flicker noise，但是60nm以下差別越來越小。gm當然是大好，理由同2。

其他忘了，請各位高手解答！

finster

offset主要區分成二種
% r" Z# H0 A  v" T. Z9 @2 B+ h一種是Vt的offset,另外一種則是current mirror or current source offset
/ j+ ]/ I0 J9 F8 Q3 ~1 XVt的offset主要的影響來源來自第一級的differential input stage,這個offset主要來自製程廠的因素所造成,這個offset絕大部份的評估是以製程廠所提供的技術來決定這個Vt的offset值為多大,一般而言,面積愈大,Vt的offset會愈小,PMOS的Vt offset比NMOS的Vt offset要來的大,若要消除這個offset,可以從input stage size著手改善,或者可以從layout手法與對稱的方式來改善
8 A, m* \  z/ b" X3 n8 E6 ]第二種current mirror or current source offset大都是講第二級的部份,形成的原因乃是因為current mirror並非理想而造成的offset
這兩種offset以Vt的offset影響較嚴重,也較難解,因為area會直接決定Vt offset,而current mirror or current source offset的等級跟Vt offset比較起來小很多,一般來說都是先考慮Vt的offset,若有其他餘力或者area,再來解current mirror or current source offset

hoodlum

小弟也來提供點淺見:

% a$ r4 g. N" k第三個問題 :
+ a0 y/ {, [: w3 @, |1 y; E. |# Q      two stage OP在沒頻率補償的情況下,dominant pole應該是落在
       輸出端,而secondary pole是落在第一及輸出端,因第一級的OP較大
       C應該是current mirror 的active load裡的mirror pole,但此
       點看到的R卻比較小,約為1/gm, 而第一級輸出阻抗可以提供大的R但卻
& R6 Z5 Y, d' t* _8 M       僅MOS的寄生電容來提供極點的C,所以第一級都是大R配小C,或小R配大C
      而輸出點通常看到的loading C會比較大,且第二級也可提供夠大的輸出
, Z: U+ V4 c: X8 \6 p8 b       阻抗,所以在沒頻率補償的情況下,主極點會落在輸出點,次級點,落在第一
4 x* u/ ?4 J$ J2 N, p* i4 Z       的輸出點

water100

請問樓上的前輩
9 \" A9 C+ O0 k$ p何謂mirror pole呀?!  是current mirror造成的是吧!?
2 K8 Y7 A$ s8 C7 p而這裡我記得會有所謂frequency doublet現象是吧?!     
第一級是大R(應該是指Rds並聯吧?!)配小C ,
8 U. q: M9 N$ a  H小R配大C 是怎麼來的呀?!
謝謝大家的回答^^

hoodlum

第一級diode connection 那顆MOS上的寄生C較大
但此極點看到的R為diode connnection的MOS所貢獻
約為1/gm比第一級輸出阻抗小,所以第一級中的pole在
+ `+ @' f9 |# H3 e( Z, A無頻率補償的條件下,極點落在較高頻率形成非主極點

fu20094376

两级运放的主极点应该在第一级的输出端，次极点应该在输出端！
6 m$ n9 T6 g+ {! I9 a   一般的两级运放的第一级主要实现增益放大，第二级主要实现输出较大的幅度和一定的增益，对于具有较高的增益的第一级来说，输出的阻抗是十分的大的，并且输出点的电容就是第一级的输入电容以及本级的电容的加和，该电容也是十分的大的，由此导致该输出级的极点时十分的小；对于第二级的输出电阻，由于该级的重要的目标是在一定的增益的基础上，获得极大的输出摆幅，因此输出电阻相对来说较第一级较小，第二级的负载电容也是较大的，由此导致输出的极点也是十分的小的。
   一般来说第一级的极点相对来说要比第二级的极点较小！
/ K# e5 _. Z' V1 \# i: c
   请多多指教！

semico_ljj

第三题解释清楚R，C的相对大小即可，就能看出你对电路的理解程度了！