请教几道analog面试题

stanleyy

都是些纯技术的问题，关于op-amp的。
8 W+ T4 h7 y; j% m( l( @$ `
1. 比较三种结构：a. 2-stage op-amp (active load, class-A output stage); b.
* R- j& D5 j' j; x/ y8 `# Ptelescopic op-amp; 3. folded-cascode op-amp。3者各有什么优缺点。

1 F( [6 `! p, C0 z' Q2. 设计普通的2-stage op-amp，是第一级还是第二级的gain比较的大？为什么？

3. 普通的2-stage op-amp,如果没有任何freq compensation,那么那个是dominant
pole?哪个是secondary pole。请解释为什么会是这样（就是说，你要是说第一级输出
是dominant，那么好，解释一下为什么它是dominant;反之亦然。）

4. Miller compensation一般是怎么work的？通过Miller compensation,原先的
9 k6 ~9 d  v& V/ ndominant pole现在怎么样？secondary pole现在怎么样？为什么会出现这样的情况（
我们都知道Miller是pole splitting,让低频的pole更低，让高频率的更高。你要回答
+ ^8 A: z/ K* C的是为什么会这样？不是单单从公式的角度）？

5. Noise，对于一个input pair来说，是PMOS or NMOS 的noise更好，请解释主要是什
6 O: Y" x# M3 D4 ~, N! z么东西引起的。如果降低noise，gm需要减少还是增加？

& L# G9 X0 L  m, }0 b6. offset，对于一个普通的2-stage op-amp，有哪些offset （input diff pair,
9 }# K) n2 |8 l/ _1 S( W# s7 L/ coutput of the 1st stage, etc）,在这些offset中，哪些是有major影响的，它们各自
的影响分别是什么?
. i2 I  R& x  t9 a! K
( u- P) ~, ~, T9 Z8 m; G期待牛人的详细解答。。。

kuohsi

1.請看Razavi的書 P.314
& i6 F2 F$ c$ m4 C7 _1 M
0 k: _7 c9 U7 g6 D2.通常是第一級，這樣input-referred noise 較低。
  \$ I# e4 Z! u& ?
5.PMOS可壓低 flicker noise，但是60nm以下差別越來越小。gm當然是大好，理由同2。

其他忘了，請各位高手解答！

finster

offset主要區分成二種
& ^: G# }+ }, l( |) V# @8 H一種是Vt的offset,另外一種則是current mirror or current source offset
% w4 {  L6 Z  J+ |# T, v, oVt的offset主要的影響來源來自第一級的differential input stage,這個offset主要來自製程廠的因素所造成,這個offset絕大部份的評估是以製程廠所提供的技術來決定這個Vt的offset值為多大,一般而言,面積愈大,Vt的offset會愈小,PMOS的Vt offset比NMOS的Vt offset要來的大,若要消除這個offset,可以從input stage size著手改善,或者可以從layout手法與對稱的方式來改善
9 i: Z5 N* r& V( b第二種current mirror or current source offset大都是講第二級的部份,形成的原因乃是因為current mirror並非理想而造成的offset
( q' a- N1 X/ m# ^: a% a! S6 s這兩種offset以Vt的offset影響較嚴重,也較難解,因為area會直接決定Vt offset,而current mirror or current source offset的等級跟Vt offset比較起來小很多,一般來說都是先考慮Vt的offset,若有其他餘力或者area,再來解current mirror or current source offset

hoodlum

小弟也來提供點淺見:
1 N  w* h% t9 r
/ A5 [: s! D2 H第三個問題 :
! J  |- f8 ^3 U# T      two stage OP在沒頻率補償的情況下,dominant pole應該是落在
       輸出端,而secondary pole是落在第一及輸出端,因第一級的OP較大
$ v" R/ t3 `5 |% [7 a) ]       C應該是current mirror 的active load裡的mirror pole,但此
2 J) E, k% j' e) F+ G8 N% w       點看到的R卻比較小,約為1/gm, 而第一級輸出阻抗可以提供大的R但卻
$ W3 s& K; p8 J$ w( n7 a8 K5 v       僅MOS的寄生電容來提供極點的C,所以第一級都是大R配小C,或小R配大C
      而輸出點通常看到的loading C會比較大,且第二級也可提供夠大的輸出
       阻抗,所以在沒頻率補償的情況下,主極點會落在輸出點,次級點,落在第一
* ~( }+ Y3 V) c. y1 ?/ f       的輸出點

water100

請問樓上的前輩
2 s* |/ s/ |; U. w4 o何謂mirror pole呀?!  是current mirror造成的是吧!?
5 F% p% U' G" M/ }9 P' ~$ W1 Q而這裡我記得會有所謂frequency doublet現象是吧?!     
第一級是大R(應該是指Rds並聯吧?!)配小C ,
小R配大C 是怎麼來的呀?!
謝謝大家的回答^^

hoodlum

第一級diode connection 那顆MOS上的寄生C較大
1 ~8 p: c  D  p2 s但此極點看到的R為diode connnection的MOS所貢獻
約為1/gm比第一級輸出阻抗小,所以第一級中的pole在
無頻率補償的條件下,極點落在較高頻率形成非主極點

fu20094376

两级运放的主极点应该在第一级的输出端，次极点应该在输出端！
   一般的两级运放的第一级主要实现增益放大，第二级主要实现输出较大的幅度和一定的增益，对于具有较高的增益的第一级来说，输出的阻抗是十分的大的，并且输出点的电容就是第一级的输入电容以及本级的电容的加和，该电容也是十分的大的，由此导致该输出级的极点时十分的小；对于第二级的输出电阻，由于该级的重要的目标是在一定的增益的基础上，获得极大的输出摆幅，因此输出电阻相对来说较第一级较小，第二级的负载电容也是较大的，由此导致输出的极点也是十分的小的。
5 D  h9 X$ n0 h9 F( B( }5 P, f   一般来说第一级的极点相对来说要比第二级的极点较小！
( e6 K8 V" @* S; U3 o8 {
) @" h( F0 ]7 Y. A   请多多指教！

semico_ljj

第三题解释清楚R，C的相对大小即可，就能看出你对电路的理解程度了！