基于開關電容共模反饋理論分析

圖3中共模反饋的2個環(huán)路存在公共通路（C2），因此可以斷開公共點分別判斷兩個環(huán)路的穩(wěn)定性。如果兩個環(huán)路都穩(wěn)定，則共模反饋環(huán)路是穩(wěn)定的[5]。環(huán)路1一定是穩(wěn)定的，所以只需要保證環(huán)路2是穩(wěn)定的。通過檢測此環(huán)路的相位裕度可以檢測其穩(wěn)定性。

在開關電容應用環(huán)境中，還存在另外一個共模放大通路Acm1同樣對輸出共模電壓起作用。減小主放大電路共模增益，以減小輸入共模變化對輸出共模的影響，使前一級的輸出共模電壓波動不至于影響后一級的輸出共模電壓。同時該環(huán)路應該保證足夠的相位裕度。

2.3 開關電容共模反饋電路對差模環(huán)路的負載影響分析

開關電容共模反饋電路對差分環(huán)路的負載效應可以通過圖4的模型進行分析。

圖4 開關電容共模反饋對差模的負載影響分析等效模型

R1表示開關電容濾波器的采樣電容等效電阻，C1為全差分放大器反饋電容，CL為差模負載電容，C’為跨接在輸出端和控制端共模反饋電容C7、C8，R’為開關電容反饋電路的采樣電容C9、C10的等效電阻。開關電容共模反饋電路對差模電路負載的增加在于共模反饋電容和共模反饋采樣電容的大小。這兩個電容的絕對值越小對差模環(huán)路的影響越小，這也是共模反饋電路設計的要求之一。而與之不同的是，共模反饋環(huán)路的穩(wěn)定性和這共模反饋電容的絕對值沒有太大的關系。增大共模反饋采樣電容的值會增大共模反饋環(huán)路中環(huán)1的建立速度，但同時也增加了差模反饋環(huán)路的負載，降低了電路處理速度，并可能造成失真。降低共模反饋電容大小可以減小對差模反饋環(huán)路的負載效應，同時對共模環(huán)路影響不大。

4結(jié)束語

本文在第一次通過開關電容共模反饋電路的共模和差模等效連續(xù)時間模型詳細分析了其共模特性和對差模環(huán)路的影響。通過這個分析可以更有效的對開關電容共模反饋進行分析和設計。

本文作者創(chuàng)新點：本文在第一次通過開關電容共模反饋電路的直流、共模和差模等效模型詳細分析了其共模特性和對差模環(huán)路的影響。通過這個分析可以更有效的對開關電容共模反饋進行分析和設計。

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作者簡介：吳鈺淳（1982－），男（漢族），四川人，清華大學微電子所碩士研究生，從事大規(guī)模混合信號集成電路研究。
導師簡介：嚴利人（1968-）男（漢族），江蘇人，清華大學微電子研究所副教授，從事高性能集成電路設計實現(xiàn)。
通信地址：100084 北京市清華大學微電子研究所 16#116