Re: [請益] 開迴路快還是閉迴路快?
※ 引述《hoochie (阿肥!!)》之銘言:
: 小魯想請教各位
: 開迴路OP的反應速度快 還是閉迴路OP的反應速度快?
: (雖說開迴路OP的使用時機較少, 開迴路的residue amplifier仍有可能使用到)
: 小魯今天無聊想到這個問題
: 以直覺來說 開迴路比較快 (因為小魯覺得開迴路直接open的反應速度比feedback快)
: 以頻率響應來討論 OP接成閉迴路Buffer形式 其DC Gain下降, 3dB BW往外推
: 所以頻寬越大 -> 速度越快
: 不過小魯稍微跑一下時域的模擬
: 兩個case在輸出節點 都對時間做微分
: 小魯發現是開迴路OP的 dV/dT 比較大
: 原命題小魯也想起來 以前聽pipeline ADC學長口試的時候
: 口委也有問小魯的學長 不過答案好像口委也不知道
: 希望版上神人可以替小魯解惑
從OP談論起有點令人混淆
不如我們從一個簡單的common-source開始談論
一個CS stage
有DC gain = gmro
ω3dB = 1/roCL
ωt = GBW = gm/CL
把這樣的東西接成一個unity gain buffer
他的ω3dB_會變成原本CS stage的ωt
表示信號的gain為1的時候 時間常數是1/ωt
這跟我把open-loop的ro變很小 得到gmro=1時
用open-loop操作是一樣的結果
在一階系統以及小信號模型的前提之下
仔細去思考,找電子學課本
決定OP速度特性是看GBW
在GBW固定的情況,gain越大,3dB frequency越低
closed-loop與open-loop得到的結果會相近:
你把feedback factor變小,也就是closed-loop gain變大
跟你把open-loop gain變小直接拿去用
得到的3dB頻寬會相同
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為什麼我們要學負回授?
因為負回授的信號增益是由被動元件的比值決定
比較穩定而且可以控制
所以大部分的應用都使用負回授
那為什麼有人要研究open-loop?
因為負回授很麻煩 怕不穩定 會耗電 也有可能增加雜訊
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懂了以上的東西之後還不夠
在討論速度這件事情的時候
你必須去考慮slew rate這個大信號的因素
把速度往高頻推的時候,頻率響應會對寄生效應特別敏感...等等
這些都是接下來會碰到的問題
最後,這幾年做ADC的牛鬼蛇神太多
OP的電流可以週期性地開啟,或是做得像inverter一樣
或是一個ADC裡面的OP可以做得很爛但是透過calibration可以達到很好的規格
實際的問題 恐怕不是open-loop跟closed-loop這麼簡單而已
但如果就一階小信號的數學模型來討論 這兩者是一樣的
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