CMOS模拟集成电路的设计ch3单级放大器.ppt

CMOS模拟集成电路设计;提纲;;1、共源级放大器;小信号分析 ;讨论 增益对信号电平的依赖关系导致了非线性 ;1.2 MOS二极管连接做负载的共源级 MOS二极管连接 ;增益 NMOS二极管连接做负载 ;另一种二极管连接nmos管做负载的结构 优点？ 缺点？;另一种二极管连接nmos管做负载的结构 电流镜只采用nmos 没有体效应 增益精确 好的PSRR 两倍功耗;讨论 增益与输入信号无关，是器件尺寸的弱函数。 高增益要求会造成晶体管的尺寸不均衡。 ;1.3 电流源负载的共源级放大器 讨论 获得更大的增益 M2的输出阻抗与所要求的M2的最小|VDS|之间联系较弱，因此对输出摆幅的限制较小。 长沟器件可以产生高的电压增益。 同时增加W、L将引入更大的节点电容。 ↑ID→ AV ↓ ;1.4 带源级负反馈的共源级放大器 小信号直接分析方法 ;考虑沟道长度调制及体效应时，电路的交流小信号模型为;小信号等效分析;计算Gm;计算Rout ;计算Av ;2、共漏级放大器（源跟随器）;小信号分析 ;采用电流源的源跟随器 ;考虑M1、M2的沟道长度效应，并驱动电阻负载，;讨论 即使源跟随器采用理想电流来偏置，输入输出特性仍呈现一些非线性。 将衬底和源连接在一起，就可以消除由体效应带来的非线性。对于N阱工艺，可采用PMOS来实现。 源跟随器使信号直流电平产生VGS的移动，会消耗电压余度。 ;3、共栅级放大器;由大信号分析得到小信号增益 当M1处于饱和区时（忽略沟道长度调制） ;小信号分析 （考虑晶体管的输出电阻rO及信号的阻抗Rs） 增益 ;输入阻抗;输出阻抗 与计算带负反馈的共源级放大器的输出电阻情况一致。 ;4、共源共栅级放大器;小信号分析 增益 ;输出阻抗;讨论 ;讨论（续） 可用来构成恒定电流源。 高的输出阻抗提供一个接近理想的电流源。 采用PMOS的共源共栅结构，电流源的 表现的输出阻抗为 ;折叠式共源共栅放大器 所谓“折叠”针对小信号电流。小信号分析与共源共栅放大器一致。 为了获得相当的性能，折叠式共源共栅放大器的总偏置电流应该比共源共栅放大器的大。 ;大信???分析 ;小结;小结