一个电流源的相位补偿的仿真和计算

        偶然看到一个电流源电路。尝试计算一下，然后仿真一下。仿真电路如下图所示：

 

         查看了一下LT1007的规格书，25℃时，GBW=8MHz，相位裕量φm约60°，那么单位增益带宽估算为：fu=GBW*sin(φm)=6.9MHz。增益的频率响应曲线上，因为刻度比较粗糙，较难估算单位增益带宽，因此使用相位裕量估算则比较靠谱。60°的相位裕量接近没有过冲了。单纯看一侧输入，输入阻抗等效为4k//4k=2k，反馈电容为100p，则对应频率为1/(2*3.14*2k*100p)=0.8MHz。大概就是下图中蓝色线的样子了，切掉了第二个极点，相位裕量接近90°。后续第一级反相放大为2*1/(8.87//62)=0.26倍，缓冲，然后再反相放大增益为2*(Rcs+RLoad)/13=3倍，0.26*3=0.78倍，增益曲线向下跑，相位裕量加大，此时是没有过冲的。如果增大RLoad，或者Rcs，使第二级的反相增益大于1/0.26=4倍时，增益曲线向上跑，相位裕量减小，就可能会出现过冲了，甚至振荡。

 

 

       负载电阻为10欧时，仿真结果如下：

         按照计算，将负载电阻增大，比如增大到20Ω，这时增加的增益为0.26*4.6=1.2，增益曲线向上跑，相位裕量减小，仿真会看到比较明显的过冲。如下图所示。如果加大反馈电容（C1和C3），比如都加大到270pF，就又可以消除过冲了。代价就是带宽降低，上升沿进一步变慢。相位补偿还是很很有意思的。