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1、模拟集成电路基础知识整理当VGS恒定时，gm与VDS之间的关系 gm 饱和区的跨导 VGS-VTH VDS 当VDS恒定时，gm、IDS与VGS之间的关系 通过对比可以发现，VDS恒定时的弱反型区、强反型区、速度饱和区分别对应于当VGS恒定时的亚阈值区、饱和区、线性区。 跨导gm在线性区与VDS成正比，饱和区与VGS-VTH成正比 NMOS 1、截止区条件：VGSVTH 2、三极管区条件：VTHVGD 1W2mnCox (VGS-VTH)(1+lVDS) 2LdID4、跨导: 就是小信号分析中的电流增益，gm= dVGSWgm=mnCox (VGS-VTH) L电压电流特性：IDS=gm=2m
2、nCoxWIDS Lgm=2IDSVGS-VTH1 lIDS5、输出电阻就是小信号分析中的r0：r0PMOS 1、截止区VGSVTHp 2、三极管区条件：VTHPVDG 电压电流特性：IDS=1W2mpCox (VGS-VTH)(1-lVDS) 2L4、跨导和输出电阻与NMOS管一样 对于MOSFET的分析，第一步就是通过大信号分析来确定MOSFET的工作范围，并通过不同工作范围下的电压电流特性来确定小信号分析下的电流增益。MOSFET有三个工作范围：截止区、线性区、饱和区。当MOSFET作为开关使用的时候，要控制在线性区；当MOSFET作为放大器使用的时候，要控制在饱和区 CGD和CGS随V
3、GS的变化曲线： MOS管交流小信号特性 线性区时： 饱和区输出电阻： LEVEL1 模型 二极管连接作负载的阻抗等于：(11)ro gm+gmbgm+gmb共源放大器 共源级深三极管区等效电路和饱和区小信号模型 输出阻抗：输入为零时，在输出加电压激励，得到电流。 二极管连接的负载的共源级： 采用PMOS连接的二极管作负载，不存在体效应。 带负反馈的共源级增益： Av=漏极节点看到的电阻源级通路上的总电阻求负反馈共源级输出电阻等效电路 输出电阻增大了1+(gm+gmb)RS倍 则有限负载电阻的 带负反馈的共源级 输出电压增益为： Av=Gm*(ROUTRD) 共漏极高输入阻抗，中等输出阻抗 利
4、用戴维宁等效电路： 考虑沟长调制效应，驱动RL的负载： 共栅极在漏端阻抗很小情况下，较低输入阻抗，更适合电流的放大 计入晶体管的输出阻抗ro和信号源的输入阻抗RS： 例如： 求共栅极输入电阻： 求共栅极输出电阻： 从漏极往源级看输出电阻，RS乘以1+(gm+gmb)ro 从源级往漏极看输入电阻，RD除以1+(gm+gmb)ro 折叠式共源共栅：将输入电压转换为电流，然后作为共栅极的输入 NMOS-PMOS折叠式： MOS管近似阻抗： Rout=(gmro2)ro1Rout=(gmro)RS 上 面两个P管构成了共源共栅电流源 系统的稳定性 零极点分析 造成原因：电容电感等对不同频率信号的响应有
5、时间差。 截止频率：当Au在下降到0.707AuM L：下限截止频率H上限截止频率BW通频带BWHLH 对于低通滤波器：wH=11RC=t fH=12pRC=12pt 对于高通滤波器：wL=1RC=111t fL=2pRC=2pt 振荡环节的传递函数： G(s)=1w2nT2s2+2xTs+1=s2+2xw2ns+wn1、极点在左半平面，衰减信号 2、极点在右半平面，递增信号 3、极点在虚轴上，震荡信号 噪声 计算输入参考噪声电压： 把输入接地求得输出噪声，用输出噪声除以增益 计算输 入参考噪声电流： 把输入开路，计算输入开路时的输出阻抗 反 馈 对输出量取样：电压反馈、电流反馈 影响输入量： 串联反馈、并联反馈 瞬时极性法判断正负反馈 直流通路中存在的反馈：直流反馈 交流通路中存在的反馈：交流反馈 电压串联负反馈 电流串联负反馈 uI + uD - R1 iR1 RL + - A iO uO电压并联负反馈 电流并联负反馈 iI iD + - uP iI iD + - A RL A uO RL uN + u iO O- R1 iF iF R R2 电压负反馈能稳定电压,电流负反馈能稳定电流 深度负反馈： 1+ &F& 1 A
