解决米勒补偿右边零点的方法
一条从M6栅极经过Cc输出到Vout,一条通过M6输出到Vout,在某个频率上,通过这两条路径的信号如果大小相等,方向相反,就会抵消,使Vout输出为0,这样就产生零点。设这个电路输出电阻Rout,同时Vout=0,则(Vin-0)SCcRout=gmVinRout,得到S=gm/Cc,有右半平面零点。右零点的特性是增加幅度,减小相位。如果此零点靠近单位增益带宽,则会产生稳定性问题。
Miller 补偿会有一个前馈通路,形成一个右半平面的零点,所以一般会切断这个前馈通路,有几种方法去消除这个零点的影响。
1)抵消前馈路径,在补偿电容的反馈路径中放一个单位增益缓冲器
2)在补偿电容的反馈路径中放一个调零电阻
3)在补偿电容路径上添加一个共栅管
4)进行前馈补偿
Miller 电容补偿
Miller 电容补偿的零极点如下:
在补偿电容的反馈路径中放一个单位增益缓冲器
零极点如下:
跟miller 补偿相比,P2的极点稍高一些,右边零点没有了,变成左边的零点。但又附加一个P4的极点。
在补偿电容的反馈路径中放一个调零电阻
零极点如下:
跟miller 补偿相比,P1、P2的极点一致,零点通过调节电阻可以变成左半平面零点,同时可以用来抵消P2,成为单极点系统,如果附加P4的极点足够远。
在补偿电容路径上添加一个共栅管
零极点如下:
P2’为miller 补偿的第二个极点,第二个极点推的更远。还有一个左边的零点gm8/SCc. 如果算上寄生的Cgd6,有一个右边零点,但这个零点比较远。一般不考虑。
如果频率较高,Cc短路,如右图所示,则Voutgm8rds8gm6=Iout,得到Vout/Iout=1/(gm6gm8*rds8),这个就是输出电阻,再乘以电容Cii,就可以得到第二极点P2.
前馈补偿
由于图a前馈通路引入一个右边零点,我们可以把A变成-A,这样前馈通路引入的右零点变成左零点。这个左零点为-gmii/(A*Cc)