低壓低功耗CMOS電流反饋運(yùn)算放大器設(shè)計

　　圖4 低壓低功耗電流反饋運(yùn)算放大器的電路原理圖

　圖5 圖4的交流小信號分析模型

　　圖5為圖4的交流小信號分析模型圖5中rx(CCII+的 反相輸入端電阻)ro (輸出緩沖器的輸出電阻)均非常小，可忽略不計。則有：

　　(1)

　　假設(shè)核心模塊OPAMP為單極點(diǎn)且開環(huán)增益為 A(S)=(AOWt/S+Wt)，注意Wt是OPAMP的-3DB帶寬。( 為了獲得合適的相位裕度.利用調(diào)零電阻RZ和米勒電容CC進(jìn)行相位補(bǔ)償)AOWt是-3DB帶寬和開環(huán)低頻增益的乘積。帶入(1)式可得：

　　(2)

　　合理的選擇RL和 CZ 使二者產(chǎn)生的極點(diǎn)遠(yuǎn)大于GBP。那么(2)式可簡化為：

　　(3)

　　又由于Ao=30.5K, A0RL≥Rf(3)式又可簡化為

　　(4)

　　又由于rX (反相端的輸入電阻)很小 ，因此 Ii =Vi/Ri(4)式又可簡化為：

　　(5)

　　由(5)可得CFOA的-3DB帶寬為：

　　(6)

　　(6)式表明CFOA的-3DB帶寬依賴于Rl和Rf。由(5)式可知CFOA的增益依賴于Rf 和Ri ,很明顯對于一定的Rl , Rf 一旦確定，改變Ri可獲得不同的增益，而-3DB帶寬卻不受影響。因此CFOA實(shí)現(xiàn)了增益和帶寬的獨(dú)立調(diào)節(jié)。為了避免運(yùn)算放大器OPAMP的高頻極點(diǎn)和確保閉環(huán)增益的穩(wěn)定性，CFOA的-3DB帶寬必須小于GBP,從(6)式知Rl必須滿足RlRf。