[发明专利]用于多级放大器的米勒补偿的装置和方法

说明书

技术领域

本发明的实施方案涉及电子设备，并且在一个或多个实施方案中更具体地涉及放大器。

背景技术

某些电子设备使用放大器来处理信号，以传输到外部设备或进一步在设备内进行处理。这样的放大器接收输入信号，并产生比起输入信号具有增益的输出信号。在这样的放大器中，运算放大器（op-amp）和仪表放大器（in-amp）用于许多应用中。某些运算放大器和仪表放大器以多级配置实施来增强它的增益和/或性能。

在特征化运算放大器或仪表放大器的频率响应时，可使用增益带宽积（GBWP）。术语“增益带宽积”指的是放大器的开环增益和其-3dB开环带宽的乘积。

放大器的增益带宽积（GBWP）由放大器的传递函数的主导极点在频域中的位置来决定。术语“传递函数”指的是电子系统的输入和输出之间的关系就空间或时间频率而言的数学表达式。术语“主导极点”指的是频域中遮蔽其它极点的影响的极点。

在一些实例中，放大器的主导极点（F_DOM）可由放大器中补偿电容（C_COMP）和主导阻抗（R_DOM）来定义，如下文等式（1）所表达的。补偿电容通常是置于最高阻抗节点来频率补偿放大器的电容，但是也可放置在放大器中的其它节点中。

FDOM=12π·CCOMP·RDOM]]>                   等式（1）

然而，增益带宽积GBWP（或主导极点）不能随意增大。当放大器的GBWP的频率接近放大器频率响应中最低频率次要（或非主导）极点的频率时，放大器的稳定性会被降低。GBWP的最大可实现频率（GBWPMAX）可由最低频率非主导极点的位置限制，且可用下文等式（2）来表达，其中F_NONDOM是最低非主导极点的频率，且a是2到3的值。

GBWPMAX≅FNONDOM/a]]>                     等式（2）

运算放大器和仪表放大器通常用于具有特定噪声增益值G_CL的闭环或反馈配置的电子系统中。在这样的配置中，系统的实际GBWP是主导极点的频率、放大器的开环增益G_OL和噪声增益G_CL（假设频率响应中没有低于增益带宽积GBWP的附加的极点或零点）的函数。增益带宽积GBWP可用下文等式（3）来表达。