补偿电阻对ota零极点的影响

本文内容主要是关于补偿电阻对零极点产生的影响。

1.极点分析

该补偿电阻并不会影响在输出端的主极点，受影响的主要是镜像极点。

这里我们可以先单看电流镜部分，这个补偿电阻的作用在于将极点推向原来的两倍，从而达到增加带宽的目的[1]。

看起来像是这个电阻把一个Cgs给抵消掉了，那是不是零点和镜像极点都被推到了原来的两倍呢？

我们继续往下看。

2.零点分析

2.1方法一

这里可以取点巧嘿嘿，添加补偿电阻的二极管连接型mos管的等效阻抗实际上还是1/gm，即只有Ce变为原来的1/2（这里主要考虑Cgs，直觉比较好的人应该已经想到了，这个电阻会将镜像极点和零点都推到原来的两倍）。

那么再直接套用Razavi书上P202的结果，求得两个极点和一个零点。

2.2方法二

这里我想用另外一种更直观的方式，即通过小信号电流的方式来理解该电流镜结构产生的零点。

该思路参考自eetop上一位名叫JoyShockley的大佬，原帖见资料2。

根据零点定义可知，当频率到达零点时，系统输出为零（分子为零），也即输出电流Iout=0。

继续顺着这个思路往下走，容易求得零点。

求出零点后，再根据结点E和输出节点Y处的等效电容和电阻，估计得到输出极点和镜像极点，从而得到传输函数。

接下来我将通过硬推法来检验这个传输函数的正确性。

3.传输函数

有的时候如果不能直觉似地看懂电路（换句话讲功力未到），那就老老实实地推导小信号，说不定推着推着你就看明白了。

说不定还会发现书上的错误呢。比如中文版的公式（6.91）的分子就少了一项，但英文版的是对的，也难怪当时我推的时候总感觉书上公式的分子量纲不对。

Bingo，和第二节估计得到的传输函数一样！

参考资料

1.A novel high speed current mirror compensation technique and application ,ThartFah Voo and Chris Toumazou

2.关于电流镜结构引入的镜像零点是该点的极点的两倍的一种直观推导！！！ - Analog/RF IC 设计讨论 - EETOP 创芯网论坛 (原名：电子顶级开发网) -

3.Design of Analog CMOS Integrated Circuits, Behzad Razavi