共源MOS放大器的CGD分布电容—极点裂变的效果

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描述

根轨迹分析法是通用分析方法,不是具体的补偿操作方法,下面介绍的极点分裂法是一种具体的电路操作方法:

极点分裂法是指采用某种措施使得环路的两个极点彼此远离,理想情况下远离后两极点的乘积应保持不变,即系统的无阻尼自由谐振频率不变,但阻尼系数会变化,实际情况,自由谐振频率也在变化,只是相对变化量小于阻尼系数的相对变化量而已。

CGD

下面以共源MOS放大器的CGD分布电容为例说明极点裂变的效果:

CGD

应用米勒等效可得:

CGD

CGD

CGD

Rs>>Cgs的阻抗,可以忽略Rs,得到以上等效电路图,

CGD

上式的估算误差主要是遗漏了Cgd导致的一个零点,此零点为

CGD

,现严格推导如下:

CGD

CGD

零点的计算还有一种不太严密的方法:所谓零点就是输入变化,输出不变的频率点

CGD

小结:

在输入与反向输出端跨接反馈电容(注意此例中的CGD不是外接的,但这不影响结论),会让输入极点靠近原点,输出极点基本保持不变,现成极点分离现象,让输入极点逐渐成为主极点,其动态特性、频率带宽都主要受输入极点影响和控制。此时还会引入一个右半平面的零点,零点为

CGD

为提高稳定性,实际的反馈也可改为RC串联的形式,例如:

CGD

CGD

对于晶体管电路的结论与上述类似,就不再重复:

CGD

CGD

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