運算放大器3db頻寬如何增加

e2000

目前已經做到約10M左右的3db頻寬，不過消耗功率已經大到數十毫瓦特，高速果然是要耗電阿，我看再玩下去搞不好會爆炸

semico_ljj

建议你每路设为100uA,功耗就是3.3*100u*2=0.66mW,在这个条件下看看能否到10M,我觉得不太难,你可以试一试!

semico_ljj

今天抽空做了几个尝试,结果如下(比较粗糙，只考虑GBW，Gain，power consume，其余没有过多去考虑)：
    1。OPA的 bias 是20u，也就是MP3，MP4都流过20u，GBW  20M∼25M ， Gain大致范围 76∼82dB（MN3的电流自己去调整一般40％∼60％的到地电流）
3 W+ v) o0 F) L0 G        2。OPA                  100u，                            GBW  60M∼65M ， Gain     80∼90dB
) u/ A' {- y& C7 _; j        3。OPA                   250u，                            GBW 110M∼116M ， Gain 80∼88 dB
, B; c8 V  W% \. k8 N6 \
" w9 _- \$ v4 A7 R1 v; ~1 r, u9 L所以，你说的设计可以实现！好好去做吧！

semico_ljj

呵呵，有时间吧其他参数优化一下，请问这个OPA还有其他的设计要求么？

semico_ljj

下一步看看，能不能实现500M！估计倒是功耗很大啊！

semico_ljj

semico_ljj

忘了说了，负载是1pF的情况下做的ac仿真

e2000

唯一要求的就是增益要有60db，消耗功率暫時先不考慮，昨天又小跑了一個普通的差動放大器，3db頻寬可以輕易的達到100M以上，當然消耗功率也是蠻大的。
不過版大你的GBW是指3db還是單一增益頻寬?

+ S; `, Z+ ^( H. V4 N[ 本帖最後由 e2000 於 2009-8-21 10:11 PM 編輯 ]

semico_ljj

GBW是指单位增益带宽（0dB）！
设计电路功耗是一个很重要对额指标，心里一定要有数，否则设计出来的电路没有意义
  j( A' h( s8 Q% B
[ 本帖最後由 semico_ljj 於 2009-8-22 09:46 AM 編輯 ]

semico_ljj

兄弟,做到什么地步了?

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
$ w3 a8 g8 z( ?2 b$ o+ ]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。

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
0 `' ~+ }7 [# J" j不過L不能太大就是了
9 R0 w% d4 z+ C4 O) m  _$ Q/ l還有電流也不小
1 R2 q/ m4 V  H/ t3 Z) V如果你後面的電路結構
# {7 g! z4 m( W0 _0 D! b有offset cancelling
也許不必太在意L過小

semico_ljj

我都是带偏壓電路跑仿真的!
gain boost可以采用,只是current 会更大!

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!

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

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?

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
- g. q! z% z8 t7 s' j這樣好像有點怪,何不改拉gate端??這樣或多或少MP14和MP15有mismatch
/ s# F- z2 x5 }- ?6 g! H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
; b7 u1 B* A  |, h! G. F( ?$ r9 _: V" C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
/ O: Q  ?0 W. j$ G5 i0 z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

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！

semico_ljj

“何不直接把MN20換成電阻來作constant GM bias呢”
; o7 b) s- N+ f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

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
8 Q0 F0 Z" A. T. C) P4 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。