模擬集成電路設(shè)計(jì)差分放大器1for printing

MOS管負(fù)載的差動(dòng)CMOS差動(dòng)差分信號(hào)：為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的電位之差，且這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的電位相對(duì)于某一個(gè)固定電位大小相等，極性相反。:→“共?！彪娖剑–ommon- 對(duì)環(huán)境噪聲具有更強(qiáng)的能例如：相鄰的時(shí)鐘線對(duì)信號(hào)線的干擾。 L1對(duì)L2和L3的干擾幅度大小相等，方向相同。差分信號(hào)沒有改例如：對(duì)電源噪聲同樣具有更強(qiáng)的能力。電源對(duì)Vx和Vy的干擾幅度大小相等，方向相同。差分信號(hào)沒有變差動(dòng)信號(hào)增大了可得到的電壓擺幅。輸出擺幅：VDD VVDDVeff2VV（差分 VVDDVeff 差動(dòng)對(duì)中用Iss偏置M1和M2。當(dāng)：Vin1Vin2M1和M2Iss Iss 抑制輸入共模電平對(duì)M1和M2工作及輸出電平基本差動(dòng)對(duì)的定性分VV in當(dāng)Vin1Vin2M1off,(VpVin2VTH2M2on,ID2Iss,VxVDD,VyVDDIssVin1Vin2M1on,VxM2on,ID2,VyVx當(dāng)V VV Iss in 當(dāng)Vin1Vin Vx,VyVxVin1Vin2VxVDDIssVyVDD,(M2off基本差動(dòng)對(duì)的定性分 ①輸出和輸入的最大與最小電平是完全確定②小信號(hào)增益在Vin1=Vin2時(shí)最大，在兩邊變得 Vin1Vin輸入共模信號(hào)Vin1Vin2Vin.cm當(dāng)vin很小時(shí)，M1、M2off，M1和M2Vin.cmVGS1Veff3 VV 1I DD2ss VM3飽和 V 1IR TH DD2ss TH 1IR VGS GS TH DDDD2ss TH1 如圖：當(dāng)inth時(shí)，增益逐漸增加。在M3飽和后增益穩(wěn)定。最后，當(dāng)M1n.c可大于dd，非對(duì)稱。M？CMRR 例如：當(dāng)M2off時(shí)，Vx得到最VxVDDIssVxVin.cmVTH1VeffVmaxV V IR TH eff ss CWCWnox nox L LVinVin1VinVpVin1VGS1Vin2VGSVinVin1Vin2VGS1VGS V2ID12ID TH TH IssID1ID ID1ss ssV ss ssV II 4IssV D 討論：a)當(dāng)Vin=0時(shí)，ΔI=0。處于對(duì)稱的平衡態(tài)當(dāng)V2Iss 時(shí)，ΔI=Iss具有最大值。 V b)跨導(dǎo) 4Iss2VG D ssV G IAI 和單管放大器相比，gm2Io但I(xiàn)ss和M1、M2gm2ID12ID2差分級(jí)和單管的Gm相同AVgmc)差分輸入的線性范圍①考慮V WV IssVin，ΔID③因?yàn)镮D1ID212Veff1Veff2IssVeff12ΔV，V，I或I一定,W 隨Vin1①Vx隨Vin1的變?nèi)鬒ss（λ=0）roR RD1 gg1 r r o忽略r、 R o mAVx R R 1g 1 1 m1 m②Vy隨Vin1M2VT等效電阻RT：Vin1=0時(shí)從P點(diǎn)向右看R AVy gm ydueto mDg VV gR ydueto mDVVgRVV y mD AVgm結(jié)論：雙端輸入雙端輸出：AVgmRD單AVgmRD雙端輸入單端輸出：A1gR 2m當(dāng)gm1gm2,電路不對(duì)稱時(shí)，同樣可以采用這種分析方法。電路是對(duì)稱的：Vx RL12等效NMOS單管：Gm A RDV RDRDID1ID2I D12gR mSSV gm VgmRDRD 12gR 12gR mSS mSS CM 12gm③考慮gm1gm2ID1ID I ID2 ggVVI m DgVV gm2VinVP VVRm1 gg m2gingp V m2Rss 1gg m2VIRgVVR D1 m1 p 1gm1gm2Rss同理：VIR gm2 D2