频率响应¶
2024.6.28
实验目的¶
- 学习交流小信号仿真工具的基本操作
- 理解传输函数、零点和极点的含义
- 掌握对零极点进行搬移或补偿的方法
实验要求¶
设计如下图所示的电路，参数如第二张图片。
观察幅频和相频曲线，尝试方法改进幅频和相频的衰减
实验过程¶
原始电路图如下¶
-
-
幅频和相频特性如下：
- 可以发现相位发生了两次位移
原理分析¶
- 对于如下图所示的电路
- 其增益表达式为
\(\frac{V_{out}}{V_{in}}\)=\(\frac{(sC_c-g_{m1})(r_{o1}||r_{o2})}{s^2(r_{o1}||r_{o2})R_{s}C_{c}C_{L}+s\{(r_{o1}||r_{o2})(C_{c}C_{L})+R_{s}C_{c}[1+g_{m1}(r_{o1}||r_{o2})]\}+1}\)
- 采用主极点近似
改进电路¶
改进方法一¶
- 消除零点
\[
1 - g_{m1} R_z = 0
\]
\[
w_z = \infty
\]
\[
R_z = \frac{1}{g_{m1}}
\]
- 设计电路图如下
- 仿真结果如下：
改进方法二¶
- 将wz设为左半平面零点，则其相移效果与极点相反，令wz与wp2的相移效果抵消
\[\frac{g_{m1}}{(g_{m1}R_{z}-1)}= \frac{g_{m1}}{C_{L}}\]
\[R_{z} = \frac{C_{c}+C_{L}}{g_{m1}C_{c}}\]
- 设计电路图如下
- 仿真结果如下：