CMOS模擬集成電路設計_ch3單級放大器ppt課件

1、CMOS模擬集成電路設計單級放大器提綱 1、共源級放大器 2、共漏級放大器源跟隨器 3、共柵級放大器 4、共源共柵級放大器1、共源級放大器 1.1 電阻做負載的共源級放大器 大信號分析cutoffactivetriode MOS管任務在飽和區(qū)時 小信號分析 思索溝道長度調制時，11/0inmoutDVVg VVRvmDAg R 討論 增益對信號電平的依賴關系導致了非線性 1.2 MOS二極管銜接做負載的共源級 MOS二極管銜接二極管銜接的阻抗為二極管銜接的阻抗為思索體效應時 增益 NMOS二極管銜接做負載其中沒有體效應PMOS二極管銜接做負載 另一種二極管銜接nmos管做負載的構造 優(yōu)點？ 缺

2、陷？ 另一種二極管銜接nmos管做負載的構造 電流鏡只采用nmos 沒有體效應 增益準確 好的PSRR 兩倍功耗11022(/)(/)mvmgWLAgWL21/outmRg 討論 增益與輸入信號無關，是器件尺寸的弱函數。 高增益要求會呵斥晶體管的尺寸不平衡。例：為了到達10倍增益， ，那么(W/L)1=50(W/L)2 允許的輸出電壓擺幅減小。 1.3 電流源負載的共源級放大器 討論 獲得更大的增益 M2的輸出阻抗與所要求的M2的最小|VDS|之間聯絡較弱，因此對輸出擺幅的限制較小。 長溝器件可以產生高的電壓增益。 同時添加W、L將引入更大的節(jié)點電容。 ID AV 思索溝道長度調制，DDDVI

3、IIA1)(1211 1.4 帶源級負反響的共源級放大器 小信號直接分析方法這里，沒有思索體效應這里，沒有思索體效應和溝道長度調制效應和溝道長度調制效應討論添加源級負反響電阻，使增益是gm的弱函數，實現線性的提高。線性化的獲得是以犧牲增益為代價的。當gmRS1, AVRD/RS111/0inmsoutDmVVg V RVRg V11/outmDDvinmSmSVg RRAVg RgR 思索溝道長度調制及體效應時，電路的交流小信號模型為 小信號等效分析輔助定理：在線性電路中，電壓增益等于-GmRout，其中Gm表示輸出與地短接時電路的跨導；Rout表示當輸入電壓為零時電路的輸出電阻。線性電路的輸

4、出端口可用諾頓定理來等效，可得，輸出電壓為-IoutRout，定義Gm=Iout/Vin，可得Vout=-GmVinRout。Gm?Rout?諾頓定理：線性有源單口網絡等效電流源的恒流源等于有源單口網絡的短路電流，內阻等于網絡中一切獨立源不鼓勵時的端口電阻。 計算Gm由于 ，所以因此， 計算Rout計算流經ro的電流,帶入V1，得到：得到所以，輸出電阻增大！ 計算AvAv=-Gm(Rout|RD)() /1()mDDSOmmbSg RRRrggR 假設忽略rO和gmb的影響，即rO和gmb=0,1mDvmSg RAg R2、共漏級放大器源跟隨器 大信號分析 當VinVTH時，M1處于截止形狀，

5、Vout等于零； Vin增大并超越VTH，M1導通進入飽和區(qū)；Vin進一步增大， Vout跟隨Vin的變化，且兩者之差為VGS。 小信號分析思索體效應 討論 增益VDD-|VTH1|，M1截止，電流I1全部經過M2，有Vout=VDD-I1RD 假設VinVDD-|VTH1|，M1開啟處于飽和區(qū)， 隨著Vin ，ID2，當ID1=I1時，ID20，有 當Vin下降到Vin1以下，ID1趨向大于I1，迫使M1進入線性區(qū)使ID1=I1。小結小信號增益輸出電阻輸入電阻擺幅線性度共源級電阻負載二極管負載忽略忽略小較好帶源級負反饋忽略好共漏極（電流源負載）忽略忽略小差共柵極忽略共源共柵級（電流源負載）小outmRg)|(ODrR22mbmmggg221mbmggsmDmRgRg1DsOsmbmRRrRgg|)(1直流或低頻下！1mbmmgggmbmgg1DmbmRgg)(OmbmODrggrR)(1DOsOmbmRrRrgg|