作者jamtu (月光下的智慧)
看板Electronics
标题Re: [请益] 开回路快还是闭回路快?
时间Fri Jan 2 22:49:39 2015
※ 引述《hoochie (阿肥!!)》之铭言：
: 小鲁想请教各位
: 开回路OP的反应速度快 还是闭回路OP的反应速度快?
: (虽说开回路OP的使用时机较少, 开回路的residue amplifier仍有可能使用到)
: 小鲁今天无聊想到这个问题
: 以直觉来说 开回路比较快 (因为小鲁觉得开回路直接open的反应速度比feedback快)
: 以频率响应来讨论 OP接成闭回路Buffer形式 其DC Gain下降, 3dB BW往外推
: 所以频宽越大 -> 速度越快
: 不过小鲁稍微跑一下时域的模拟
: 两个case在输出节点 都对时间做微分
: 小鲁发现是开回路OP的 dV/dT 比较大
: 原命题小鲁也想起来 以前听pipeline ADC学长口试的时候
: 口委也有问小鲁的学长 不过答案好像口委也不知道
: 希望版上神人可以替小鲁解惑
从OP谈论起有点令人混淆
不如我们从一个简单的common-source开始谈论
一个CS stage
有DC gain = gmro
ω3dB = 1/roCL
ωt = GBW = gm/CL
把这样的东西接成一个unity gain buffer
他的ω3dB_会变成原本CS stage的ωt
表示信号的gain为1的时候 时间常数是1/ωt
这跟我把open-loop的ro变很小 得到gmro=1时
用open-loop操作是一样的结果
在一阶系统以及小信号模型的前提之下
仔细去思考，找电子学课本
决定OP速度特性是看GBW
在GBW固定的情况，gain越大，3dB frequency越低
closed-loop与open-loop得到的结果会相近：
你把feedback factor变小，也就是closed-loop gain变大
跟你把open-loop gain变小直接拿去用
得到的3dB频宽会相同
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为什麽我们要学负回授？
因为负回授的信号增益是由被动元件的比值决定
比较稳定而且可以控制
所以大部分的应用都使用负回授
那为什麽有人要研究open-loop?
因为负回授很麻烦 怕不稳定 会耗电 也有可能增加杂讯
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懂了以上的东西之後还不够
在讨论速度这件事情的时候
你必须去考虑slew rate这个大信号的因素
把速度往高频推的时候，频率响应会对寄生效应特别敏感...等等
这些都是接下来会碰到的问题
最後，这几年做ADC的牛鬼蛇神太多
OP的电流可以周期性地开启，或是做得像inverter一样
或是一个ADC里面的OP可以做得很烂但是透过calibration可以达到很好的规格
实际的问题 恐怕不是open-loop跟closed-loop这麽简单而已
但如果就一阶小信号的数学模型来讨论 这两者是一样的
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1F：推 sentinels: 非常好的心得，感谢指导 01/03 08:27
2F：推 cebelas: 感谢指导!! 这观念不m起来吗? 01/03 08:35
3F：推 hsujerry: 火乾流明 01/03 09:40
4F：推 cebelas: 版主讲的这个观念 也解答了去年台大ICS 李泰成老师的问题 01/03 13:04
5F：→ cebelas: 口试 01/03 13:06
6F：推 LICENSE: 喔喔喔! 01/03 13:53
7F：推 jason01428: 推 不过文中提到负回授比较稳定但又说怕不稳定 我乱了 01/03 21:18
8F：推 iiiikkk: Gain variation 稳定，但phase margin需要注意 01/03 22:27
9F：推 wxes60711: 我觉得速度快慢跟GAIN没有关系 01/04 01:36
10F：推 wxes60711: 不管你GAIN是多少 在频宽内你输入怎样的讯号(小讯号) 01/04 01:38
11F：→ wxes60711: 就会得到相对应的输出讯号 而此讯号只有在输入讯号的 01/04 01:38
12F：→ wxes60711: 频宽大於-3dB时才会衰减 所以应该只要看BW而不是GBW 01/04 01:39
13F：→ wxes60711: GBW比较像是个用来衡量某种架构的OP可以做到的FOM 01/04 01:39
14F：推 wxes60711: 话说一般的OP应用都一定会接负回授吧= =? 01/04 01:49
15F：→ wxes60711: open loop 跑tran一下子就饱和了 01/04 01:50
16F：推 wxes60711: 附带一提 如果是要看这个OP在负回授系统下的"最快"速度 01/04 02:35
17F：→ wxes60711: 的话 确实是看OP的GBW 前提是这颗OP的PM要大於45度 01/04 02:38
18F：推 obov: 楼上你讲的很多情况是不成立der 01/04 03:07
19F：→ obov: 拿op当comparator用救不成立惹 01/04 03:07
20F：→ leonyun: 楼上obov大现身说法了 有神快拜~~~~ 01/04 11:04
21F：→ r30385: ob'_'ov 01/04 13:50
22F：推 wxes60711: ob'_'ov 跪 01/04 16:58
23F：→ wxes60711: comparator是其中一例 但速度快慢跟GBW有没有关系这点 01/04 17:01
24F：→ wxes60711: 也是只有在closed loop才会成立 用在open loop的话还是 01/04 17:02
25F：→ wxes60711: 看dominent pole的位置吧? 01/04 17:02
26F：推 chjh20223: 我竟然看不懂! 改天来好好研究一下 01/05 01:28
27F：推 obov: 当comparator不是只有小信号分析 01/05 02:29
28F：→ obov: 3db bw并不是甚麽情况下都很好用的指标 01/05 02:29
29F：推 henry9102017: 楼上obov大大专业 大讯号才是最後结果 01/05 16:52