Analog-IC-Day14-转换速度SR-第九章

一.”转换”现象

（1）指数性质：对于小的阶跃输入，输入幅度增大一倍，响应曲线上每点增大一倍，斜率增大一倍

（2）转换现象：对于太大的输入，输出在某段时间表现出斜率不变的”斜坡”，称之为转换速度（SR/压摆率）

一般来讲，我们不希望”转换”的出现。当转换出现时，即使带宽足够大，大信号的传输速度也会受限。

★其出现的根本原因是有限

此外，如果放大一个正弦信号，那么我们需要压摆率

★★压摆率是输入的特性

二.转化的工作原理：“半边关断”

（1）/差动输入型

①情况一：有小的阶跃：（两边各一半）

则如图所示，将有的电流给充电。

★随着充电，上升，上升，减小，充电电流慢慢变小。

②情况二：的阶跃大到让某一边关断。

· ★则无论多大，只能提供那么大的电流，直到大到重回线性区。

如上图，此时转换速率最大为

· 注：对于差动输出而言，，使得，结果和是一样的。

（2）折叠式输入型(分类讨论)

情况一：

在这种情况下，转换速率为

情况二：：很慢的稳定过程

在此情况下，会被关断，严重下降导致输入端进入线性区，直到输入端导通。

· 解决半边关断的电路

方案一（少用）：分流

方案二：钳位（本质上也是分流）

（3）提高压摆率的折中问题

· 给定，为了让转换速率变大，需要更大，这要求版图中每个元件按比例扩大，这会导致引入更大的结电容和更大的功率。

三.一级高运放设计(推挽级)

设计原则：希望让电容器充电的★电流在转换期间自动上升，之后又自动恢复初值（减小功耗）

▲推挽级(AB类放大器)的定义

（1）推挽级：负载电流是一个“主动”的上拉元件

（2）“AB”类放大器：偏置电流非恒定的放大器（与之相反，具有恒定偏置电流的放大器称为A类放大器）

方案一：互补共源级

（1）工作原理：当低到让关断时，特别大

（2）缺点：电源抑制性差

方案二：相反单调性电流镜

（1）工作原理：控制电流，控制电流。

· 如图，蓝笔是信号通路。

方案三：相反单调性电流镜加入尾电流源

· 这实际上是以功率和极点换压摆率和共模抑制比的操作，下面会解释

（1）计算参数

①

②$A_{v}≈g_{m1}+(W_{4}/W_{8})g_{m5}$

③

· 极点：

· 零点（附加信号路径导致的）：

（2）★与极点的取舍：

· 为了增大压摆率，我们需要增大，这会导致镜像极点处电容加大，极点减小。

四.二级高运放设计(推挽级应用)

· 原理：阶跃，如果点敏捷，那么迅速上升，甚至接近，给推挽级提供了特别大的电流以提高

★· 与添加了尾电流源(方案三)相比，转换速率中大小由第一级控制