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正文摘录:

2006年第16期总第231管子都工作在饱和区，其输出摆幅为2[VDD一(V。。+v。。+JVcmf+lVcm1+V。。)]。其中V。肼表示M，的过驱动电压。共模输入范围是：V。。+V。＜¨UM＜V。其中V。。。是M9的阈值电压；V。，。是共模输入电压；V。。是鸠和坛栅极的偏置电压。在深亚微米的低电源电压下，套筒式共源共栅运放的输出摆幅和共模输入范围是难以达到要求的。所以，套简式共源共栅运放的缺点是低输入共模信号范围、低输出摆幅和无法实现单位增益缓冲器。(a)套简式放大器结构(b)折髓式，￡_勰获栅结构图1传统共源共栅运放图1(b)所示的折叠式共源共栅运放结构弥补了套筒式共源共栅运放的缺点，其不同于其他共源共栅运放的特点在于对电压电平的选择，因为他的输入管上端并不“层叠”一个共源共栅管。由于折叠共源共栅运放的次主极点也是由内部有源负载管的跨导和内部节点的寄生电容决定，即为g。，／c，，其中c，是M。，M。漏极节点的寄生电容，所以其频率特性和套筒式共源共栅结构相近，但是其输出摆幅为2[VDD一(y。，，十V。+IV。。l+V。，D。)]，共模输入范围为V。一V。+¨，，。＜V。，。＜V。，。都远大于套筒式共源共栅结构的对应值。由于他有4条电流支路，所以他的功耗要大于套简式共源共栅结构。3自偏压互补折叠式共源共栅放大器下面分析自偏压互补折叠式共源共栅的性能特点“0。为了说明共源共栅放大器的电路特性，先分析以下2个电流源的性能。图2(a)所示是一个共源共栅电流镜。加在鸲和舰两端的电压降可以表示成：V。“+V。一2(V，+V。。)厅可～这里Vm一√竺笋，如果忽略体效应并且假设Vt为O.8～0.9V和U。为O.1～O.3V，则他的值可以达到1.8～2.4V。现在的互补共源共栅放大器有2个共源共栅电流镜叠在一起，所以VnD的最小值是4.8V。由于共源共栅电流镜的最小输出电压是V。+2U。，典型值是1.5V。所以输出电压摆幅至少分别离电源的两个边沿1.5V。图2(b)是一个自偏压宽摆幅的共源共栅电流镜。施加在M，和％两端的电压可以写成：V酬十V删一(VT+V。。)他的值可以降到O.9～1.2V，是前面叙述的电路的一半。(a)共游其栅电流镜㈣口偏眶北源其栅}乜流镜图2电流镜自偏压互补折叠式共源共栅放大器结构(如图3所示)充分利用了这个宽摆幅共源共栅电流镜的特点。用宽摆幅共源共栅电流镜代替共源共栅电流镜后，互补共源共栅放大器所需的电源最小值减少为原来的一半。同时宽摆幅共源共栅电流镜的输出电压可以减少为2V。。，但是输出电阻却还是原来的g。(其中g。，为M.的跨导，而尺.，。，R。。，分别为鸠，M.的源漏等效)。相对于现有的互补共源共栅放大器，他的摆幅可以更接近电源两端¨，也就是说他减小了所需的供电电压，但是提高了摆幅，最大限度地利用了电源电压。‰’l。—_一图3自偏压互补折叠式共栅共源放大器在图3中，舰～M，和M。～M，.分别组成了P沟道和N沟道宽摆幅共源共栅电流镜。同时他们还组成r互补自偏压负反馈回路模式。如果慨的漏极电压升高，V。.就会5