斬波放大器的仿真(tsmc28nm工藝)
??? 無chopping放大器(開環(huán))
增益仿真


CL=1p,-3dB約為445Hz,GBW=9.633MHz
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噪聲仿真(開環(huán))


兩種方法仿真得到的結(jié)果是一致的


400Hz內(nèi)的等效輸入噪聲大小為71.37uV
閉環(huán)(單位增益負(fù)反饋)


結(jié)果是一致的
Tran仿真噪聲(尋找噪聲的PDF)
因為放大器的GBW=10M,我們選擇在1Hz~20MHz,之間對噪聲進(jìn)行積分得:

可以看出此時,輸入等效噪聲比輸出噪聲略大。
將20M擴(kuò)大至40M后,發(fā)現(xiàn)基本程收斂狀態(tài)。

Tran仿真結(jié)果


的值為

,比noise仿真結(jié)果略小(存疑)
差分輸出的方法類似。
失調(diào)電壓
Testbench接成如下形式,當(dāng)放大器的開環(huán)增益足夠大時,Vinp-Vout即為放大器的失調(diào)電壓Vos。


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3σ值為15.0236mV
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2.??? 帶chopping的放大器
增益(pss+pac)
一般fs的選擇為放大器的GBW兩倍以上。
pss設(shè)置中Beat Frequncy選擇50M(有兩個時鐘信號,另一個為100M)

可以看出增益有部分程度地下降
當(dāng)選擇Beat Frequncy為10M時,可以看出基頻下增益幾乎無差別
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瞬態(tài)仿真(tran)


輸入源為幅度為0.1m,頻率為100K的正弦波,上圖中Vout為chopping放大器之后的結(jié)果,Vout1為經(jīng)過Notch Filter濾波器之后的結(jié)果,可以看出毛刺被消除了很多。
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噪聲仿真(pss+pnoise)

直觀來看,輸入等效噪聲在低頻處被抑制了很多。

在400Hz之內(nèi)的等效輸入噪聲為1.398uV,是無chopping之前的等效輸入噪聲的1.96%。
失調(diào)電壓
帶斬波之后的放大器失調(diào)電壓的仿真類似于之前,但因為多了時鐘信號,Vos的表達(dá)式可借助value函數(shù),選擇特定時間的電壓值(注意最好選擇兩次斬波中間的時刻)。類似于下面的表達(dá)式。

仿真結(jié)果如下:

3σ值為769.262uV??梢钥吹绞д{(diào)電壓被抑制了很多。