Frequency Compensation of Three-Stage OTAs to Achieve Very Wide Capacitive Load Range

电容器 放大器 电容感应 频率补偿 电容 电气工程 数学 电子工程 电压 控制理论(社会学) 计算机科学 CMOS芯片 工程类 物理 控制(管理) 电极 量子力学 人工智能
作者
Hamed Aminzadeh,Andrea Ballo,Alfio Dario Grasso
出处
期刊:IEEE Access [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:10: 70675-70687 被引量:6
标识
DOI:10.1109/access.2022.3187169
摘要

This paper proposes an optimal design approach for three-stage amplifiers driving an ultra-wide range of load capacitor. To this end, efficient state-of-the-art solutions have been combined to develop a power-efficient frequency compensation solution. High-speed feedback pathways relying on Miller capacitors and current buffers are implemented within the amplifier scheme to push the non-dominant poles to high frequencies for small to medium load capacitors. A small resistor is also shared between the two pathways to improve the stability regardless of the load capacitor. A serial $R$ - $C$ branch is then added to extend the lower limit of load drive capability to small load capacitors. Gain margin is, for the first time in literature, analytically evaluated and included in the design phase. A prototype of the proposed amplifier is fabricated in 65-nm CMOS process with active area of 0.0017 mm2 and 1.15 pF total compensation capacitance. It can drive the load capacitor range from 200 pF to 100 nF, while drawing a quiescent current of $7.4~ \mu \text{A}$ from a 1.2-V input voltage supply. A unity-gain frequency of 1.67 MHz was measured with an average slew-rate of 1.31 V/ $\mu \text{s}$ , when the proposed amplifier is wired in unity-gain configuration to drive a 500-pF load capacitor.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
酷炫的诗桃完成签到,获得积分20
刚刚
lulu完成签到,获得积分20
2秒前
荔枝呱呱发布了新的文献求助10
2秒前
青山发布了新的文献求助10
3秒前
hhh发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
5秒前
5秒前
傲娇老五完成签到 ,获得积分10
6秒前
月见清和发布了新的文献求助10
8秒前
lfc应助House4采纳,获得10
9秒前
烟花应助LN采纳,获得10
10秒前
senli2018发布了新的文献求助10
11秒前
KIKO发布了新的文献求助100
11秒前
阿媛呐发布了新的文献求助10
12秒前
Owen应助senli2018采纳,获得10
14秒前
15秒前
17秒前
flawless完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
Jasper应助甜甜采纳,获得10
18秒前
18秒前
Ada发布了新的文献求助10
19秒前
科研发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
月见清和发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
怕黑寄风发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
22秒前
沪上国际发布了新的文献求助10
23秒前
小蘑菇应助林北bei采纳,获得10
23秒前
24秒前
执着的莆完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
YangSY发布了新的文献求助10
25秒前
英姑应助Kevinwang采纳,获得10
26秒前
大模型应助对角线采纳,获得10
26秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
信任代码:AI 时代的传播重构 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6357033
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8171659
关于积分的说明 17205440
捐赠科研通 5412768
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864774
邀请新用户注册赠送积分活动 1842223
关于科研通互助平台的介绍 1690446