浅谈模拟电路之电路零点

信号处理电子电路图

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其实电路的每个node都有一个极点,但是他到底长啥样?只要输入和输出之间有两条通路就会产生一个零点,零点并不能单单的说是由于前馈,反馈,或者串联并联一个电容产生的。产生的原因还是和具体的电路结构相关联的。

模拟电路

还是一个简单的单极点电路。和之前唯一不同的地方,在于gate和drain之间被加上了一个Cc。因为这个Cc的存在,这个电路中出现了一个比较明显的零点。当然,一般的mosfet的Cgd都是不太大的,除非用在诸如两级运放之间的miller capacitor那种Cc,这个零点才是我们需要考虑的。

模拟电路

作者君不情愿的画了小信号模型,那个,然后的推导,亲们自己去推哈~~作者君小憩一会会……

那个,怎么样?推出来了吗?

好吧,作者君就直接公布自己的答案(Ro是上图中两个电阻的并联之和):

模拟电路

分母有个很明显的极点,分子有个明显的零点。极点咱们就先不管了,来看看这个零点:

模拟电路

很显然,自然界没有负数的频率。因此,我们还是来关心 模拟电路好了。

Cc就相当于前一篇文章中提到的跨在input和output之间的电容,而gm从分子挪到分母去,则是之前的output接地电阻变成了1/gm。

话说,为什么这个零点只跟这个nmos的gm有关系呢?

原因还是在于零点的特性:当频率大于零点之后,这个零点才能逐渐被忽略掉。

设想一下,如果现在有个很高频的input signal,那么这个电路中唯一的nmos就变成了gate和drain短接在一起的一个diode了。一个diode的等效电阻是1/gm,所以这个零点也就跟gm有关了。

很多书上说,零点的存在,其实是提供了一条所谓的“feed-forward”前馈通路。道理同上,也就是走了“捷径”。捷径的存在,导致本来应该被mos放大的signal直接跑到了output那端,自然也就严重的影响了mos的放大性能。

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