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反馈这么好啊,我以前都不知道

1月前浏览1563
   

   

今日碎碎念

这阵子,看razavi的feedback那一章,整体就一个感觉,天哪,反馈这么好的么?

看完以后,想起了以前看到的一篇文章,以前公 众号也转载过,牛人自述模拟电路学习历程。里面有一句话,是这样说的。

今天又把这篇文章看了一篇,鸡血被补到满格,以后每天看一遍,哈哈!

   

   

今日正文

反馈电路的框图,如下图所示,笼统的可以分为四个部分,前馈(feedfoward system),反馈(feedback network),感应(sense mechanism)和比较(comparison mechanism)。

除了振荡器的设计需要正反馈,其他大部分情况下,都是需要负反馈。

没有反馈时,X到Y的增益是A1,因为有了反馈网络K,所以X到Y的传输函数变成:

从传输函数上来看,从X到Y的增益下降了。

但是除了这一点之外,负反馈带来的全是好处。

首先,是Gain Desensitization,也就是说,增益不那么受其他参数的影响了。

常规的CS stage,Av=-gmRD,gm受工艺,供电,负载等很多因素的影响,但是用上负反馈,这影响就大幅度的减少。

因为发现,上面的传输函数,当KA1>>1的时候,传输函数就变成1/K了,和本来的增益Av基本没啥关系了。

比如说,经常看到的同相放大器,就是一个例子。

其次,是Bandwidth extension,也就是说工作带宽扩宽了。比如下面的例子,系统刚开始的带宽是wp,但是加上反馈后,就变成wp(1+kA0)了,惊不惊喜?

接着,是Modification of input and output Impedance。书中,将放大器分为了四种,分别为Vout/Vin(电压放大器),Vout/In(Transimpedance amp,TIA),Iout/Vin(Transconductance amp),Iout/In(电流放大器)。我们常规接触到的RF放大器,输入输出电阻都是50ohm,勉强可以归类电压放大器这边,但是输入输出阻抗都是50ohm。

说回这四种放大器,其在理想状态下,Rin和Rout都有一个理想值,如下图所示。

但是当这些放大器,接上反馈回路后,不管原来的输入输出电阻是啥样,整个反馈系统,对外呈现的输入输出电阻,都会更接近理想值。

换句话说,就是想要无穷大的,电阻就会变大,想要0的,电阻就会变小。神不神奇?

还有,会带来Higher Linearity。如下面例子所示,在Vin1-Vin2=0的时候,A1=100;然后Vin1-Vin2增加,A1变成50;但是因为反馈的存在,闭环增益只从9.1变到8.33,也就是说,对于同样的输入,反馈系统呈现出来的增益压缩要远小于开环系统。


参考文献:razavi,微电子基础



来源:加油射频工程师
System电路系统仿真电子ADS理论
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-10-23
最近编辑:1月前
加油射频工程师
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