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S4-08 两级运放与误差放大器补偿

完成任务并通过验收后,再勾这一格进度只保存在当前浏览器,不会上传。

S4 · M41 · U4.5 · 实践 PR19 · 预计 16 h

本课只解决一个问题: 完成从规格、尺寸、补偿到阶跃/稳定性的晶体管级误差放大器。

为什么现在学: P3 控制器的模拟快环需要真实增益、摆率、噪声和输出范围,而非理想运放。

开工前

抓住原理

核心概念

  • 差分输入
  • 有源负载
  • 两级 OTA
  • Miller 补偿
  • 零点
  • CMRR/PSRR
  • 摆率
  • 负载稳定性

公式与模型

  • 两级 Miller 补偿的常用初估:ω_u≈g_m1/C_c,GBW≈g_m1/(2πC_c)
  • SR≈I/C_c
  • 另查非主极点、零点与补偿电阻

物理直觉: 补偿电容同时买来稳定性、付出速度;摆率是大信号电流限制,不由小信号 GBW 单独决定。

资料怎么读

  • 中文主线: CN-AIC 第4—6章
  • 英文/官方资料: EN-AIC 差分放大、频响与反馈章;EN-LOOP

任务清单

  • [ ] 独立推导/手算: 手算工作点、增益、极点、Cc 与摆率
  • [ ] 仿真/编程: 跑 DC/AC/ 瞬态/噪声/PSRR 和负载角回归
  • [ ] 实验/观察: 观察过驱恢复、共模边界和容性负载
  • [ ] 反向练习: 故意减小 Cc 并用根因解释振铃

提交与过关

  • 提交: PR19 原理图、手算、testbench、回归报告
  • 过关线: 规定角下 DC/AC/ 瞬态均过线;手算误差有解释;无隐藏初始条件
  • 容易翻车: 只优化 GBW;闭环稳定却内部节点振荡;用典型失调冒充 Monte Carlo

AI 使用边界

  • 可以让 AI 帮忙: AI 可以帮你检索术语、搭“跑 DC/AC/ 瞬态/噪声/PSRR 和负载角回归”的脚本骨架,也可以生成反例。保留提示词、模型版本和来源;最后用手算、官方文档或测试逐条验收。
  • 必须你自己来: 先关掉 AI,独立完成“手算工作点、增益、极点、Cc 与摆率”。然后闭卷讲清思路,并达到这条过关线:规定角下 DC/AC/ 瞬态均过线;手算误差有解释;无隐藏初始条件

学完之后

  • 下一站: 支撑 S6-01 基准/LDO、S6-05 多相快环和 P3。
  • 项目关系: 直接支撑 P3;间接支撑 P1、P2、P4。P3 直接复用误差放大器;P1/P2/P4 复用模拟环路设计方法。
  • 详细项目名:项目—课程矩阵

时间账

阅读 4 h · 手算 4 h · 仿真/编程 4 h · 观察/实验 3 h · 复盘 1 h。合计 16 h

原创课程正文;第三方资料按来源与许可边界引用。