友情提示：如果本网页打开太慢或显示不完整，请尝试鼠标右键“刷新”本网页！
电子电路大全(PDF格式)-第56部分
快捷操作: 按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页 按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页 按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部! 如果本书没有阅读完，想下次继续接着阅读，可使用上方 "收藏到我的浏览器" 功能 和 "加入书签" 功能！
P （V …V ）I V …V V …V
Supply DD SS Q （V …V ） DD SS DD SS
DD SS 2R
L
v （peak ） =V = V
当 OUT DD SS 时效率最大 25％。
6。2 小信号分析
图 6…1 源极跟随器的电路小信号模型（a）和简化的小信号模型（b）
45
…………………………………………………………Page 494……………………………………………………………
（1）电压放大倍数
V g g g R
out m1 m1 m1 L
=
V g ＋g ＋g ＋g ＋G g ＋g ＋G 1＋g R
in ds 1 ds 2 m1 mbs 1 L m1 mbs 1 L m1 L
（2）输出阻抗
1
R =
out
g m1 ＋g mbs 1 ＋g ds 1 ＋g ds 2
对电流漏负载，Rout = 830Ω。这个输出阻抗的数量级在一般MOSFET电路中已是足够
小了，除非使用并联负反馈。
一般，g s 1 大约为g m1 的 1/10～1/5。而且，晶体管输出导纳g ds 1 和 g ds 2 应为体效应参
数g s 1 的 1/10。所以，可以看到体效应参数是引起增益小于 1 的主要误差源。还要注意：
在低频下这一级完全是单边的。换句话说，没有信号从输出端流到输入端。
例：考虑如图所示的源极跟随器，其中，所有的晶体管W/L＝100um/1。6um。假设
2 2 γ =0。5V 1/ 2
unCox=90uA/V ， upCox=30uA/V ， Ibias ＝100uA， n ，
rds…n=＇8000L（um）＇/＇ID（mA）＇。这一级的增益是多少？
解：gm1 的值由下式得出
gm1＝＇2unCox（W/L）ID1＇1/2=1。06mA/V
同时
Rds1= Rds2=8000*1。6/0。1=128kΩ
体效应参数方程，即
γg m
g s 1 =
2 V ＋ 2φ
SB F
V
为了计算这个参数，我们需要知道源极－主体电压 SB 。但是，这个电压要依赖应用
V ≈2V
情况，不能事先准确知道。这里我们假设使用的是 5V的电源， SB 。这在一定程度
上有些武断，但是这是在没有更多细节的情况下能使用的最好方法。因此有
0。5g m
g s 1 = =0。15g m =0。16mA / V
2 2 ＋0。7
所以有
V g 1。06
out = m1 = =0。86V / V
V g ＋g ＋g ＋g 1。06 ＋0。16 ＋1/ 128＋1/ 128
in ds 1 ds 2 m1 s 1
46
…………………………………………………………Page 495……………………………………………………………
注意：正如前面提到的，这个结果小于 1 这么多主要是因为体效应参数 g s 。如果没有
体效应，增益应约为 0。99V/V。
（3）频率响应
（） （ ）
V s g ＋sC
out m1 1
=
（） （ ）
V s g ＋g ＋g ＋g ＋G ＋s C ＋C
in ds 1 ds 2 m1 mbs 1 L 1 2
这儿
C1 =输入和输出端间电容＝CGS 1
C2 =Cbs1 ＋Cbd 2 ＋Cgd 2 （或Cgs 2 ） ＋CL
g m1 g m1 ＋GL
z = p ≈
C C ＋C
1 和 1 2
6。3 HSPICE 仿真实例
（1）电路结构
（2）手算过程
如果 VDD = …VSS = 2。5V， Vout = 0V， W1/L1 = 10μm/1μm， W2/L2 = 1μm/1μm，
并且ID = 500 μA， 那么对电流漏负载 （RL = 无穷大）：
Vout/Vin= 0。869V/V， 如果忽略衬底效应，那么Vout/Vin= 0。963V/V
如果给定负载 RL = 1000Ω：
Vout/Vin= 0。512V/V
（3）网表
EX6。1 source follower
。option post=2 numdgt=7 tnom=27
Vdd 1 0 dc 2。5
Vss 5 0 dc …2。5
47
…………………………………………………………Page 496……………………………………………………………
Ibias 1 2 dc 500u
M3 2 2 5 5 nch w=10u l=1u
M2 3 2 5 5 nch w=1u l=1u
M1 1 4 3 3 nch w=1u l=1u
Vin 4 0 dc 1。22 ac 1
。op
。ac dec 10 1k 1000MEG
。print vdb（3）
。MODEL nch NMOS VTO=0。7 KP=110U GAMMA=0。4 LAMBDA=0。04 PHI=0。7
。MODEL pch PMOS VTO=…0。7 KP=50U GAMMA=0。57 LAMBDA=0。05 PHI=0。8
。end
（
4 ）仿真结果
48
…………………………………………………………Page 497……………………………………………………………
第 7 章 电流镜负载差分放大电路分析与设计
7。1 基本结构及分析
传统运算放大器的输入级一般都采用电流镜负载的差分对。如图 7…1 所示。NMOS器件
I
M1 和M2 作为差分对管，P沟道器件M4，M5 组成电流源负载。电流 0 提供差分放大器的工作
电流。如果M4 和M5 相匹配，那么M1 电流的大小就决定了M4 电流的大小。这个电流将镜像
V =V I
到M5。如果 GS 1 GS 2 ，则Ml和M2 的电流相同。这样由M5 通过M2 的电流将等于是 OUT 为
V 》V I =I ＋I I I I
零时M2 所需要的电流。如果 GS 1 GS 2 ，由于 0 D1 D 2 ， D 1 相对 D 2 要增加。 D 1 的
I I V V I
增加意味着 D 4 和 D 5 也增大。但是，当 GS 1 变的比 GS 2 大时， D 2 应减小。因此要使电路
I I I
平衡， OUT 必须为正。输出电流 OUT 等于差分对管的差值，其最大值为 0 。这样就使差
V
快捷操作: 按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页 按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页 按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
温馨提示： 温看小说的同时发表评论，说出自己的看法和其它小伙伴们分享也不错哦！发表书评还可以获得积分和经验奖励，认真写原创书评 被采纳为精评可以获得大量金币、积分和经验奖励哦！