北京大学：《集成电路原理与设计 Principle of Integrated Circuits》课程电子教案（模拟集成电路原理与设计）第八章 反馈

带宽变化 原因: Y A 当前馈放大器增益A随频率开始下 降时,闭环系统增益仍可在相当频 X 1+BA 率范围内不变(保持为1/β) 增益缩小了(1+βA0)倍 B BA 结论:单极点系统的增益和带宽的乘积(GBW)不 随反馈变化 X(s Y(s) ≈ 1+BA 00(1+βAo)⑩o 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 21 带宽变化 增益缩小了（1+  A 0）倍 原因： 当前馈放大器增益 A随频率开始下 降时，闭环系统增益仍可在相当频 率范围内不变（保持为1/  ） 结论：单极点系统的增益和带宽的乘积（GBW）不 随反馈变化

As)=A/(1+s/() 当O<时,分母≈1 201g A(S)=201g A o O=o时,分母=1+j,模为2: 00(1+βAo) 20g4(G)=201g40-20g52=201g4-3B,故又称3频率 >a时,分母≈2C 201g A(S)=201g A 0-20lg+ 201g@=201g(A. @0)-201gO 故0g4(S)每10倍频下降-20dB 什么时候20lgA(s)=0? O=AO,此频率下增益降为1,故称为单位增益频率。 增益带宽积GBW为Aa,等于单位增益频率

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 22 0 带宽变化 ,0 ,0 ,0 0 0 ,0 0 0 0 ,0 0 ) 20lg ( ) 20lg 20lg ( ) 20lg 20lg 2 20lg 3 20lg ( ) 20lg 20lg 20lg 20lg 1 ( ) 20lg 20 2 l () g 0 o o oo o oo o o As A A s A A dB As A A A j s                           o o,0 当 时，分母 1： 当 时，分 故又称-3dB频 A (s)=A /(1+s/ ， 。 ， 故 母=1+j，模为 ： 当 时，分 率 母 ， 每 ： 倍频下 ,0 0 ,0 0 2 20 0lg W 0 d GB ( B ) o o o A s A A      。 ，此频率下增益降 降 为1， 什么时候 ？ - 故称为单位增益 为 ，等于 频率。 增益带宽积 单位增益频率

A(s)=A.0/(1+s/(a) 当a>a时,分母/ ≈ BAI 0(1+00020g4(s)=20lg(4a)20gO 1+BA S 1+ (1+BA4)O 当Ox时,分母=120g4(6)=20g,4,=低频增益A BA 当O=(+B4)时,分母=1+,模为0g4()=A-3B,-3dB频率 当0>(1+B4)时,分母≈.201g4(s)=20g飞 (1+BA)0 20lg0+20lg(1+B4)ol 1+BA 20g(Aa2)-20gO,与20gA(s)结果同,故两条曲线重合20lgA(s)每10倍频下降2dB 什么时候20g4()=0=4a,单位增益频率,与开环时同。 环时的增益带宽积GBW仍为A,与开环时同

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 23 带宽变化 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 (1 ) 20lg ( ) 20lg 1 20lg ( ) 3 20lg ( ) 20lg 20l ( g 20l g[(1 ) ] 1 2 1) 2 (1 ) (1 0l ) g( c c c c c A A s A A As A A A s A dB A A As A A j A A A                                         c 当 时，分母 1： 当 时，分母=1+j，模为 ： 当 时， A (s)= 低频增益 ； ，-3d 分 B 率。 母 ： 频 0 0 0 0 0 20lg ( 1 ) ) 20lg 20lg ( ) 20 0 20dB 0 lg ( ) GBW c o c A As A A A s  s       ，与 结果同，故两条曲线重合。 。 ，单位增益频率，与开环时同。 闭环时的增益带宽积 仍为 每 倍频 什么时候 ，与开 下降- ？ 环时同。 0 ,0 0 0 0 ) 20lg ( ) 20lg( ) 20lg A A o o j s             o o,0 A (s)=A /(1 当 时， +s/ 分母 ：

增大带宽的应用 f3-dB =10 MHz 3-100H=100eh对放大器采 Ay=100 用负反馈后 out 带宽增大、 增益减小 总电压增益 τ≈16ns out τ≈16ns 仍为100, 但带宽增大, 响应速度增 大 口功耗加倍 ◇用一个放大器,即使功耗加倍,也很难获得这么大带宽 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 24 增大带宽的应用 功耗加倍 用一个放大器，即使功耗加倍，也很难获得这么大带宽 对放大器采 用负反馈后 带宽增大、 增益减小 总电压增益 仍为100 ， 但带宽增大， 响应速度增 大

非线性减小 口采用负反馈可以抑制电路的非线性 口第13章中具体介绍 北大微电子学系一陈中建一模拟集成电路原理

北大微电子学系－陈中建－模拟集成电路原理 25 非线性减小 采用负反馈可以抑制电路的非线性  第13章中具体介绍