[轉錄][問題] 請問有關高性能OPAmp的設計

[nfsong (圖書館傻子)]

※ [本文轉錄自 nfsong 信箱]

作者: miraclekid (╮(╯_╰)╭) 看板: Electronics
標題: [問題] 請問有關高性能OPAmp的設計
時間: Wed Jun  6 23:44:38 2007

關於我要設計的運算放大器規格如下：
增益（Gain）>70dB　；單一增益頻寬（Unity-Gain-Bandwidth）>500MHz
Slew Rate >500V/us　；台積電0.35製程（Vdd=3.3V；Vss=0V）
消耗功率不限（能夠越小越好）　；共模回授電路是採用連續行的（無時脈的）
應用在頻率150MHz ；當作積分器使用（要連續串五級）
每一級的電阻大小為10k　；每一級電容大小為5pF　；
每一顆OPAMP的輸出擺幅範圍為1.1V～2.2V，採用全差動設計

我的設計流程是這樣的（本來是使用Gain-Boosting Folded-Cascode OPAmp）：

(1) 我先設計出我的偏壓電路以及偏壓點, 並決定我要mirror的電流（70uA)

(2) 再來依照單一增益頻寬以及Slew rate決定我主放大器（Folded Cascode）
　　輸入級的gm以及輸出級所需的電流

(3) 再來決定輸出級每顆MOS的Overdrive電壓去推算每顆電晶體的尺寸大小

(4) 再來丟到HSPICE去模擬, 並對所需的頻率響應規格去做每顆電晶體的調整

(5) 再來設計兩Gain-Boosting（用Folded Cascode）的尺寸, 設計其單一增益頻寬
    與主級運算放大器相同, 但Gain不需要很大, 簡單來說就是像參考文獻說的那樣

問題為：為何我的增益，單一增益頻率以及相位（已經 > 60degree）均符合規格，
        但Slew rate就是上不去也下不來，請教版上設計OP的高手們幫我解圍。

PS：輸出級電流已達到我要的大小，而我模擬時所掛的負載為一個電容並一個電阻，
　　其值如上所敘。



--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 140.112.19.137
推 kk123:Tail current 調大點...Cc 調小一點...
→ kk123:如果方便的話，麻煩您附上電路圖與 spice file
推 miraclekid:因為不是設計Two-Stage，所以沒有Cc，還有目前設計電路
→ miraclekid:所以還在Check電路中，之後再附上電路圖，謝謝!
→ rickhsu:看要求...可以另外設一個電路檢查使否到大信號的範圍
→ rickhsu:這樣可以解除slew rate的trade off
→ rickhsu:jssc上有怎麼做.關鍵字就是slew rate.
→ rickhsu:不過不是推大電容時...用那篇的作法..不會比較好..
→ rickhsu:查差動訊道到一定範圍就打開別的電流鏡...大致是這樣..
→ rickhsu:另外增益頻寬的限制...概念上
→ rickhsu:回授電容的路徑..和信號路徑共用時..必然trade of..
→ rickhsu:所以可以製造一個訊號的複本..來做回授補償路徑...
→ rickhsu:至於實作..jssc上都有..請照文施工..
→ rickhsu:最後一個問題..沒看到電路.沒法隔空抓藥
→ rickhsu:若是堆疊單級放大...那怎麼調都是有trade off
→ rickhsu:遇到怎麼調都有不滿足且不允許的時候...或許考慮一下
→ rickhsu:是不是找別的架構?
推 ehrlich:Gain boost的BW不用到跟主Op一樣  只是浪費current
→ ehrlich:Slew rate上不去下不來的波形如何?  可否附上
→ ehrlich:另外 可以先用ideal Op去試試看Integrator電路是否ok
→ ehrlich:在150MHz操作下 若使用SC-based integrator  charge injec
→ ehrlich:必須要考慮 會影響output waveform
→ rickhsu:至於switch charge injection..除了放dummy押寶外
→ rickhsu:有看過一種補償電路...是包含再別的論文的一部份
→ rickhsu:記的沒錯的話往感測器相關的論文找..
推 miraclekid:謝謝各位，這兩三天我統整一下，再把電路放上來
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 163.23.22.28