单位增益放大器震荡

ALLEN书上习题6.3-16中指出放大器接成单位增益放大器，输出正负1.5V的峰值时，其正弦峰值震荡，如图所示：
        书上答案给出的解释是：当输出较高时，假设电容Cc高频短路，M10源极电压降低，这样M10所形成的电阻值Rz减小，而M6栅极电压也同样降低，使得M6电流减小，则其gm6也减小，这样，零点Z=-1/Cc(Rz-1/gm6)可能会移动右半平面,使得相位裕度变坏,这样放大器就会震荡.
        但我觉得:Vout升高,M6中电流还是等于M7电流镜中复制过来的电流,几乎没有变化,这样M6栅极电压几乎不下降(下降很小),这样gm6和Rz并无明显变化,零点几乎不动,更不会移动到右半平面,那为何还会震荡呢?还有就是如果确实震荡,请问如何解决呢?
        求高手！

应该是RZ变化的问题吧。影响了系统的稳定性。
这个调零电阻，不建议用mos电阻。改为poly可以

M6的gm可以下降的，你忘了沟调效应可以改变电流的大小。正因为M6栅压的下降，才使得输出为+1.5V。而且第二级，一般来讲增益比较小，这就是说M6的栅压已经有足够大的变化了，M6栅压的变化足够引起gm6的变化。同时引起Rz的变化
解决的话，我想可以采用楼上说的使用POLY电阻，而且零点的位置要足够防止这种情况。这样的话可能就不能用零点来补偿极点了，最好也不要补偿极点，免得增加零极点不完全匹配时的时域建立时间。 不知道解答的对不，请高手指点。

是因为输出高了，M10的电阻才变大了.
VGS=2.5-1.5=1V
如果用这种方式补偿，最好把M10和Cc换个位置。

谢谢先！
我觉得即便有沟道调制效应，那也是会改变电流值非常小的（输出1.5时，M7管肯定还是在饱和区，电流不会太大变化，或者说几乎没有变化），所以gm6肯定不会有什么变化的。
这个电路我没有仿真过，我仿真的另一个电路，在输出电压变化差不多这么大时，流片出来就是有峰值震荡的这种现象的，但是此时仿真的gm6值几乎就是没有变化的。继续请教，谢谢！

实际中用的是n-act电阻，没有用mos管。流片出来就是震荡的

你好，我觉得vgs好像是算栅极电压vdd减去点（17)的电压，而在高频时点（4）和点（17）是短路的，所以vgs应该就是vdd-v(4)的电压的啊，书上解释就是v4的电压可能下降，这样vgs变大，根据公式Rz=1/(k*W/L(Vgs-vth))电阻减小的啊。你要是认为输出是源极，那么漏极就是点（17），M10的vds就为负值，此时M10管可能断开，而不能认定为是电阻的啊！
不知有没有理解错你的意思，还再请教，谢谢！

我再说一下我的看法，首先看m6的vod，当输出为-1.5时，m6的输入为正，vod最大，小于-1.5-(-2.5)=1v。再来看当输出为1.5v时，第二级的增益大约为几十吧，也就是说在m6的输入端小信号大约为-50mv，这样来看，m6的vod要变小1/10左右。再就是作为电阻的mos，可能会由于电容的短路和m6输入电压的下降使电阻下降的。可能就会出现震荡了。 对于你说的使用n-act电阻，会不会是因为电阻的失准引起的。这种电阻本来就不大准吧。

M10断开，你的Cc补偿路径就被断开，米勒补偿就没有了。正是因为输出电压的变化导致了M10本身阻抗的剧烈变化，所以会震荡。
而且（4）和（17）的DC电位不会相等。

同意，假设某个频率点以后（4）和点（17）是短路的，并且输出7为高时，那么M10的源极只能是17，也就是说此时M10的等效电阻变小，GM6认为不变，则零点有可能跳到右半平面，故容易自激

谢谢您的一直关注！
我是按照你认为的vout作为M10的源极而得出的M10会断开的结论的啊。
我觉得考虑M10作为一个电阻，应该是在高频的吧，考虑它的直流好像没有太大意义啊，何况我觉得直流时，这个M10的漏源电压好像是相等的，即没有电流流过M10的。而在高频时应该是将点（17）看做源极的啊！
呵呵，可能对你的意思理解得还是不太清楚，请继续赐教啊！谢谢谢谢！

谢谢！
不太明白你的意思，你说的是不是点（17）开始电压是高于点（4）的，而后随着短路的到来点（17）等于点（4）的电压，所以vgs变大，Rz变小的么?
流片出来的那块芯片有峰值震荡的这种相同现象，但是当中用的是nact电阻，不是M10这种晶体管，难道nact电阻也有这种随频率变化而剧烈变化的这种现象么?不知道这是什么原因啊

谢谢！
我做过仿真，gm6确实几乎没有变化的，M6的vgs也确实几乎不变的。可能确实是晶体管M10电阻值的下降吧，但我用的nact的电阻，变化难道也会这么大么，以致使零点移到了右半平面啊?

谢谢各位
道理真是越辩越明，我发现自己又学到了不少，再次感谢各位高手的帮忙！
还请大家继续不吝赐教！
还有就是如何解决这个震荡的问题呢?

你考虑频率响应，难道不是在一个DC工作点附近来考虑吗? 在发生震荡的工作点（Vout=1.5V）做一下AC分析，看看你的相位裕度，然后看看各点电位。
既然你也认为，任何直流工作点下M10的VS=VD，那么当你输出高的时候，M10就关掉了。

你做AC分析时，扫描Vout了吗?

这时候看M10的电阻等效应该看TRAN而不是DC，个人举得更好的方法是偏置个传输门电阻，而且利于抵消各类漂移

Totally agree with you
The Tran. analysis is much closer to real case.

To

我觉得这个办法可以试试，M10的电阻随着你的输出信号变化确是可能会有很大的range，你可以试试不同输出条件下的AC特性，看看是否有零点的移动现象?

15# maplefire
非常谢谢，一直没来看这个帖子，不好意思。
我先前的理解可能错了，还在继续理解中。
我在震荡的工作点做了一下仿真的，相位裕度是够的。
对你的“任何直流工作点下M10的VS=VD，那么当你输出高的时候，M10就关掉了。
”这句话还是不太理解，为什么输出高的时候，M10就关掉了呢?能否再解释一下呢?还有你认为哪端是源端，哪端是漏端呢?
如何在做AC分析时，扫描Vout呢?不知如何操作啊，请赐教！谢谢

18# chudong
好的，我会试试的，谢谢！

小编，这么久了，结论呢?找到原因了吗?

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