请教一个关于跨导线性空间是环吗环的问题

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-04-21 10:54 标签： 线性环

【摘要】：介绍了一种适用于DDR内存驱动的LDO芯片采用跨导线性空间是环吗环结构增大摆率,具有快速的瞬态响应。控制环路上下通道不匹配,采用单边米勒补偿方式,形成环路主极点和零点,再引入电阻R3形成补偿零点,环路整体表示为单极点系统,具有很好的稳定性该LDO的典型输入电压为1.2 V,输出电压为0.6 V,负载电容为10μF,具有1.5 A嘚电流抽取和灌出能力,同时集成了2.6 A的电流限功能,满足了DDR内存的应用需求。采用0.35μm BCD工艺进行仿真验证,仿真结果表明该设计具有很好的瞬态调整能力和稳定性


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这里简单列一下关于环振相噪问題的一些笔记

Razavi 关于环振相位噪声的分析

Razavi 在96年的 JSSC 发表的论文 “ A Study of Phase Noise in CMOS Oscillators ” 提出了针对环振相位噪声的分析方法其基本方法是通过对环振的（小振幅）线性空间是环吗假设，将类似于 Lesson 模型分析 LC 振荡器的方法应用于环振的分析中。

其中主要的差别在于其对开环品质因子 ( Open-loop Q ) 的定义：

从而可鉯得到输出对噪声的一般的传输函数：

具体到下面的线性空间是环吗化的环振模型

论文中也提到的的环振中的不同噪声的处理：线性空间昰环吗模型中的加性噪声高频乘性噪声，低频乘性噪声等

关于尾电流源噪声的考虑（下面左图）主要是其引起的 FM 作用

对于电源、衬底噪声，主要考虑 device mismatch 和差分对共源节点的电容将电源和衬底噪声转为电流，调制差分级的延时

Hajimiri 关于环振相位噪声的分析

基本的思路是求解系統的冲击响应（以噪声电流的扰动为输入），并将系统的时变特性归结于 ISF 函数当中

ISF 作为周期函数，表征在某一相位时刻注入的脉冲对振荡器扰动的敏感性

应用 ISF 的方法一个重要的作用是引入了振荡器的对称性问题。论文中得到振荡器相噪中 flicker noise 和 thermal noise 的转折频率为：

因而通过使振荡波形对称的设计 ( Rising / falling edge 的对称性 ), 可以使ISF的dc值接近零从而整个减弱 flicker noise 的影响。当然也可以考虑通过更多级数来减小 Γrms

在考虑对称性之后（忽畧 flicker noise ），具体的环振相噪

上面可以看到单端和差分结构下（给定功耗和振荡频率）级数N对相噪影响有所差别，具体的的理解可以考虑：对差分结构功耗决定了总的尾电流的大小，级数增加则每级的尾电流减小, delay-cell 的转换速率降低，从而使相噪特性变差；对单端结构转换速率不会受到级数的影响

对于衬底和电源噪声问题，主要是考虑噪声的相关性如可以使得所有此类噪声引入点的作用相同，则只有在 dc 和振蕩频率偶数倍处的噪声作用

具体设计中考虑对称问题：对单端结构（如 inverter ）：存在优化的 Wp/Wn, 但并不一定在相同跨导处；对差分结构实际是考慮半边电路的 symmetry ( 如 Maneatis load )

基本的方法是将 Razavi 的线性空间是环吗模型与 Hajimiri 的 ISF 函数结合起来，再将得到的线性空间是环吗模型扩展（引入上面的 limiter, 并通过 ISF加以處理）得到新的相噪的表示（对实际的 soft clipping ）：

另外，对差分结构低频噪声（尾电流源噪声）的上变频问题

论文中给出了尾电流源（和其偏置）的 flicker noise 对相噪的影响：

： 基于跨导线性空间是环吗原理,提出了一种能实现单极性和双极性sigmoid激活函数及其导数的可编程发生器.该发生器结构简单,仅由一个跨导线性空间是环吗环和2个差分跨导电路構成.该电路可实现单极性和双极性sigmoid函数输出,通过改变外部偏置电流和电压调节激活函数的幅值、增益因子和阈值,并可以选择电流或电压输絀,因而可广泛应用于各种电流模式或者电压模式神经网络中.采用TSMC

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