- 1、本文档共47页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
CMOS模拟电路基本单元
CMOS模拟集成电路基本单元 一、模拟开关 二、有源电阻 三、电流源和电流沉 四、电流镜 五、CMOS基本放大器 六、CMOS差分放大器 七、CMOS基准源 八、CMOS振荡器 一、模拟开关 模拟开关在模拟集成电路设计中具有非常重要的作用 ; 分为NMOS模拟开关和CMOS模拟开关 ; NMOS模拟开关非理想模型 NMOS模拟开关的导通电压-电流特性 当NMOS模拟开关处于导通状态时,其沟道电流为 0VDSVGS-VT 导通电阻为 NMOS模拟开关的导通电压-电流特性 NMOS模拟开关的非理想效应及解决方法 动态范围小和时钟馈通效应 ; 时钟馈通效应主要是NMOS寄生电容所造成的,当控制信号发生较高频率的变化时,寄生电容CGS和CGD使NMOS的栅极分别和源/漏极耦合,产生输出失调 ; CMOS模拟开关是比较理想的技术,能有效提高开关动态范围,减小时钟馈通效应 ; 二、有源电阻 CMOS模拟集成电路会采用大量的电阻,一般采用阱、扩散和多晶(Poly)实现精确的电阻值。 在负载等应用中,其电阻值不需要很精确,只要求保证其值的量级,所以可以采用MOS器件实现电阻,并能保证非常小的版图面积。 有源电阻分压电路及并联电阻 三、电流源和电流沉 电流沉与电流源电路是两端元件,其电流值受栅电压控制,和加在MOS两端的电压无关。 一般来说,电流沉的负端电压接VSS,而电流源的正端电压接Vdd。 MOS工作在饱和区。 电流源 电流源的源漏电压应大于VMIN才能正常工作 电流源输出电阻提高技术 电流源输出电阻提高技术——Cascode 四、电流镜(电流放大器) 基本原理:如果两个NMOS(PMOS)的栅源电压相同,则沟道电流也相同。 NMOS基本电流镜电路及特性 (1)输出输入电流比值是MOS晶体管尺寸的比例关系,完全由集成电路设计人员控制; (2)当NMOS处于饱和态工作时,输出电流是随着VDS2的增加而近似线性增加的,而不是完全等于输入电流 MOS电流镜的非理想效应 MOS晶体管几何尺寸不匹配。 集成电路光刻工艺、腐蚀及横向扩散所引入的误差会是晶体管的几何尺寸不匹配,直接影响电流镜的比例电流关系。 MOS晶体管阈值电压不匹配。 在集成电路工艺中,MOS晶体管的栅氧化层存在线性梯度误差和随机误差,使得相同尺寸的MOS晶体管阈值电压存在不匹配,影响电流镜的比例电流关系。 沟道长度调制效应。 特别是亚微米及深亚微米电流镜的短沟道调制效应 Wilson电流镜 当NMOS处于饱和态工作时,输出电流是随着VDS2的增加而近似线性增加的,而不完全等于输入电流。解决方法是Wilson或Cascode电流镜 ; Wilson电流镜利用电流负反馈增加其输出电阻 ; 如果输出电流增加,则通过M2的电流也增加,而且由于M1和M2的镜像关系使输入电流也增加 如果输入电流保持不变,当输出电流增加时,M3的栅电压减小,抑制输出电流增加,所以保持了输出电流的恒定性 Cascode NMOS电流镜 五、CMOS基本放大器 放大器是集成电路的最基本单元电路之一; 用于提高模拟电路的驱动能力,也可以应用于于反馈系统; 基本CMOS模拟放大器,包括共源、共栅、共漏及Cascade放大器; 掌握CMOS基本模拟放大器的电路结构、小信号模型、增益及输出电阻简化公式 CMOS共源放大器 共源放大器是将MOS晶体管的栅源电压变化转换成小信号漏极电流,小信号漏电流流过负载电阻产生输出电压。 CMOS共源放大器 CMOS共源放大器 由于NMOS在线性区的跨导会下降,所以我们必须保证NMOS工作在饱和区 增加NMOS的W/L或减小源漏电流或增大RD的压降都可以提高共源放大器的小信号增益; 常采用有源负载或电流源作为负载,以增加等效电阻值,增加输出电压摆幅 CMOS共漏放大器 对于共源放大器来说,要获得高电压增益,必须提高负载电阻 ; 如果共源放大器驱动底阻抗负载工作时,为了减小信号电平的损失,必须在共源放大器后级引入缓冲器,一般采用共漏放大器作为缓冲器,所以共漏放大器又称为源极跟随器。 共漏放大器利用栅极接收输入信号,利用源极驱动负载,使源极输出电压跟随栅极电压。 CMOS共漏放大器 当VinVTN时,NMOS M1截止,输出电压Vout等于零 ; 随着输入电压的增大并超过VTN,M1由导通进入饱和工作状态,Vout开始随着输入电压的增加而增加 ; 进一步增大Vin,Vout将跟随Vin变化,输入和输出电压之间差值为VGS CMOS共栅放大器 在共源放大器和共漏放大器电路中,输入信号都是加在MOS晶体管的栅极,根
您可能关注的文档
最近下载
- 小学、初中、高中、大学英语词汇合集.pdf
- 《宿曜经》汉译版本之汉化痕迹考证.pdf
- 《珍爱生命-远离毒品》PPT【精品课件】.pptx
- 标准图集-16G519-多高层民用钢节点详图.pdf VIP
- FG5-X绝对重力仪-劳雷LAUREL.PDF
- 湖北省武汉市2023-2024学年高二上学期期中考试英语试卷(含答案).docx VIP
- 第7课 难忘的岁月(课件)(共26张ppt)赣美版初中美术八年级上册.pptx VIP
- 第一节-金属的化学性质公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx
- 儿童绘本故事《龟兔赛跑》PPT课件(可编辑带动画).ppt
- 新北师大版五年级上册数学第四单元《多边形的面积》知识点总结(全).docx VIP
文档评论(0)