運算放大器3db頻寬如何增加

e2000

小弟日前跑了幾個OP，有摺疊疊接也有兩級式的，但是3db頻寬總是很低，約只有幾十K左右，要如何才能達到數百M的3db頻寬呢?
1 B/ O  y! W) t+ ^' S  t% e2 r( y我目前只清楚尺寸調小讓L變小，可是總不能使用最小寬度的L去跑，想請問有經驗的大大能指教一下小弟嗎?

e2000

這顆的3db不可能太高
. \; i. X! Z0 G& {) F+ G" K除非改製程，或者降低增益以及增加電流
" T0 x' r# ~* w6 k( d2 f因為實在疊太多ro了
我換個架構去跑其他種的OP
3db都比這顆高，疊接組態3db再高都有限

semico_ljj

用功耗换取速度！

angelwin

提高3dB頻寬就要從減小負載容抗和輸出電阻入手，勢必要以犧牲系統的功耗為代價

blackshung

若僅採又單級，要做到幾百MHz應該沒問題，若有gain的考量，可以試試看gain-boosted ~

larrysky

這bias架構有點問題, MP4和MP3的bias電壓設定點選擇MP15的drain端
) V$ r. [% Y7 [- }( o這樣沒有current mirror的效果，做bias電路應該是複製電流，電壓本來就不會真的固定
記得current source的L都要一樣，而且W要呈倍數關係
通常MN20會使用電阻來產生bias固定電流,這樣的話mirror才會比較準
9 I8 @9 y* U4 H6 V: L% y! |
7 N$ G% V2 v6 Efolded cascode架構電流越小，增益gmro越大
! ?$ _7 c( E2 s) r5 ]& u' {主極點取決於你的負載，看你下一級負載大不大，負載越小，-3db頻寬越大
+ D/ G* Q1 y* S' P  |7 t- p+ h輸入電流與OP current source產生的電流不能差太多，不然只會往一個方向跑
最後  OP的phase margin也很重要  通常gain有了，頻寬有了，但是PM卻小於60度  這顆OP也不好  注意一下!

: |2 w0 s& w+ V: N0 m/ ]+ a


+ H% L/ g4 P* s! D給你一點參考...

jojoboy666

謝謝各位分享~~~~~~~~~
6 Y, o: W" {7 H  J! Y( y' g有你們真是棒ㄚ

nooby_wang

3DB 带宽达到几百Ｍ,要看你的process. 通常情况下应该单位增益带宽达到几百Ｍ就可以了吧!

davidxi1982

讨论的很不错，收获很多。通过这个讨论，多OPA设计有了更好的认识

e2000

這樣的偏壓電路好像的確行不通，調了好久偏壓電路都不在飽合區，MN20換成電阻之後馬上能動了
2 q2 M/ Y9 y4 u; a$ S1 y+ V前陣子因為回老家沒網路所以有陣子沒上來回應，各位大大抱歉，我並非射後不理。

semico_ljj

“何不直接把MN20換成電阻來作constant GM bias呢”
- ~6 Y9 G. p+ G/ Z' k3 v这是可以的，能产生一个简单的自偏置电路，能满足要求不高的偏置使用

semico_ljj

这图的左边的偏置电路比较简单，会随着温度和电压有较大变化！实际工程不会采用！

hoodlum

這bias架構我有點疑惑, MP4和MP3的bias電壓設定點選擇MP15的drain端
這樣好像有點怪,何不改拉gate端??這樣或多或少MP14和MP15有mismatch
( Z8 n9 Y5 s. d5 p效應, 另外,這個bias利用MN20的形成的diode來產生bias電流,這樣的話,這個
電路在不同corner和溫度之下,或許會有不小的variation, 那cascode的兩串MOS
% S4 A2 D/ q/ ?! J, ~' C4 C可能在不同條件下,直流操作點會變化很大,且gain值等等的AC效應,也會差異很大
吧???何不直接把MN20換成電阻來作constant GM bias呢???

semico_ljj

不知道你的这种结构好在哪里,只是工程上不多见!这样输出范围是否会收到比较大的影响?

e2000

那肯定是我W/L沒調好，我在去試試看對了我把加上去的偏壓電路放上來看看這樣的偏壓電路是否有問題?

semico_ljj

"沒辦法用幾百uA的電流做出100M以上的3db頻寬，但是單一增一頻寬可以"???
100uA的3db頻寬可以做到,但是Gain只有45~50dB!

semico_ljj

我都是带偏壓電路跑仿真的!
6 z7 u6 ]( C& m- p& E, Qgain boost可以采用,只是current 会更大!

rice019

有試過用gain boost的結構嗎?
以前曾經做過UGF大概100db 600Mhz的.35 OP
( J1 c  I' }  ?不過L不能太大就是了
還有電流也不小
如果你後面的電路結構
有offset cancelling
- t) z& z6 q0 b( F7 j3 l+ P% u也許不必太在意L過小

e2000

沒辦法用幾百uA的電流做出100M以上的3db頻寬，但是單一增一頻寬可以
現在正在試著使用偏壓電路加入運算放大器內下去跑模擬，也應該是使用偏壓電路加入才比較真實。

semico_ljj

兄弟,做到什么地步了?