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第一章 电流镜.ppt

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基本电流镜电路:M1、M2 尺寸相等,电流镜工作原理:,𝐼 𝑜 𝐼 𝑅𝐸𝐹 = 𝑊 2 𝐿 2 𝑊 1 𝐿 1,M1:,不考虑沟长调制,M2:,M1、M2漏极电流比,通过调整电流镜的比例,可调整输出电流的大小,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,电流源输出电压V0范围:VDS,sat 到VDD,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,电流镜的偏置 上图中输出电流易受电源电压VDD、温度和M2的VDS影响,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,恒流源要求产生一个不随VDD和地点位变化的偏置电流Iref,如图,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,1采用一个只有MOS管的基准电路,M1等效为一个电阻,2 与电源无关的偏置- 倍增益基准电流 条件 当 成立,那么,,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,启动电路。在基准电路没有正常工作之前,可能会有一种状态,M1、M3自偏置栅电压可能为零和VDD,使电路无法正常工作,这就需要启动电路。启动电路中MSU3等效为一MOS开关。,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,估算M6的栅极电压与漏极电流,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,MOS管作为电流镜的问题:输出电流随着Vo的增大而变化,这是有限的输出电阻导致的。 设想保持源漏电压不变,那么输出电流不变。,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,共源共栅电流镜 M4栅压VDS,sat +VTH 电流源上最小电压,,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,输出电阻,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,低压(宽摆幅)共源共栅 1 M2的漏极不具有维持其饱和所需的最小电压(即VDS,sat),而被保持在高于该最小值的阈值电压。 2 这意味着M4的漏极电压Vo,可达到保持M2/M4饱和的最小可能电压,即2VDS,sat。,Figures from CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Copyright Wiley-IEEE, CMOSedu.com,M2 栅压 M 4栅压 那么,要使M2 M4 电流相等有,
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