斩波稳定运放，斩波技术问题

给我猛学模拟

   

sea11038 发表于 2025-3-17 21:24
最好能有更详细点的电路结构和仿真设置的描述

用RC滤波的波形图，输入频率1kHz，幅值500uV，红色是滤波前，黄色是RC滤波后：

给我猛学模拟

   

sea11038 发表于 2025-3-17 21:24
最好能有更详细点的电路结构和仿真设置的描述

整体电路，带宽要求100-10KHz，斩波频率设计在40kHz。


gm-c滤波器电路：

使用RC滤波波形：


用gm-c滤波器之后波形：

放大后可以看到明显震荡：

这是gm-c滤波器的ac仿真，截止频率10k左右：

Xuevv

学习学习

sea11038

   

给我猛学模拟 发表于 2025-3-18 10:10
整体电路，带宽要求100-10KHz，斩波频率设计在40kHz。

这电路结构我以前没见过，也不能直观的看出具体的工作原理(各子模块通过电容AC耦合？)，但从工作频率上看似乎并不是传统概念上所说的LNA(射频)，斩波似乎也不是传统意义上所说的斩波(对放大器差分输入端的offset和低频噪声进行斩波)，所以不好分析。唯一可能解释的是RC滤波接在输出端，会有左零点产生可能对电路有补偿作用，而gm-C滤波器没有。有些疑问，一是绿色波形上大摆幅的毛刺具体是什么形状及是如何产生的；二是核心放大电路输入端全部是电容耦合，似乎没有静态直流工作点，只能工作于交流状态(高通)？

给我猛学模拟

   

sea11038 发表于 2025-3-18 22:40
这电路结构我以前没见过，也不能直观的看出具体的工作原理(各子模块通过电容AC耦合？)，但从工作频率上看 ...

这是一个用于神经信号采集的模拟前端，所以频率不高，主要要求低功耗，斩波也是为了去除闪烁噪声。
我也怀疑过是RC滤波对左零点有影响，尝试了不加rc滤波也不加gm-c，系统也是正常工作的，只是斩波的高频毛刺没有去除。也尝试过将斩波模块的clk设为定值，可以基本等效为不加斩波模块，然后加上gm-c，系统也是可以工作的。所以我怀疑是斩波模块和gm-c模块的冲突导致的，或者gm-c恶化了放大器的相位裕度，但是这种带了后端电路的运放还可以仿真相位特性吗？



1、波形放大是下图这样，看起来是斩波的高频信号没有去除导致的。

2、电容反馈式的结构，直流工作点用伪电阻Rb从运放的输出端给到输入端，确实是具有高通特性。

sea11038

   

给我猛学模拟 发表于 2025-3-20 09:14
这是一个用于神经信号采集的模拟前端，所以频率不高，主要要求低功耗，斩波也是为了去除闪烁噪声。
我也 ...

后端电路对运放来说只是增加了负载，负载对环路稳定性是有影响，但也只是负载效应，通常不会导致稳定性出现质的变化。
这不像通常的斩波输出，毛刺都朝向一侧且幅值不同，或者是电路设计问题？感觉像只是其他的某种调制。可以试试分别在GM1、GM2、GM3及阻抗提升模块运放内的正输入端串联一个小的DC电压模拟offset，看看仿真输出结果会有什么变化。
刚看到知乎上的帖子，或可参考或联系作者讨论：https://zhuanlan.zhihu.com/p/295 ... 1887790189390316540

tf001

   

小福图 发表于 2024-1-27 15:56
另外还有一个问题就是，像bandgap内的运放，此时GBW不再是限制因素，但我看很多文章都说这时chopper频率 ...

请教在哪篇论文看到的？可以发一下题目吗？

西南蛋王

   

sea11038 发表于 2025-1-2 18:21
加了chopper一般低频环路增益会略增大，注意我说的是电路上加chopper器件与不加的区别，因为chopper器件 ...

前辈，那想问一下加入chopper后，增益变化很小，PM和GBW都降低了是因为什么原因呢？

sea11038

   

西南蛋王 发表于 2025-4-8 11:01
前辈，那想问一下加入chopper后，增益变化很小，PM和GBW都降低了是因为什么原因呢？
...

需要看差异是否明显，正常应该是不大的，还有就是采用不同的仿真方式，默认的精度、步长等设置也会不同，得到的结果就会有差异。如果差异很大则可能需要查看电路及器件前后的工作状态是否变化较大。

tf001

请教一下前辈@sea11038，我的bg的带宽为30kHz，chopper频率为200kHz时都OK，但是如果降低到50kHz，输出就开始震荡了~这是为什么？怎么从数学推导来理解？就是简单的两级运放

                               
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