集成CMOS电路 第四章 差动放大器.pdf

CMOS模拟集成电路设计 Design of Analog CMOS Integrated Circuits Sep.2013 郑然 zhengran@nwpu.edu.cn 西北工业大学航空微电子中心 嵌入式系统集成教育部工程研究中心 第四章 差动放大器 CMOS模拟集成电路设计 第四章差动放大器 Copyright 2013, zhengran 2 本章内容 4.1 单端与差动的工作方式 4.2 基本差动对 4.3 共模响应 4.4 MOS为负载的差动对 4.5 一种增益可调放大器(VGA) CMOS模拟集成电路设计 第四章差动放大器 Copyright 2013, zhengran 3 4.1单端与差动的工作方式 单端信号：参考电位为某一个固定电位(通常是地); 差动信号：两个结点的电位差，且这两个结点电位相对于 某一固定电位(共模电平)大小相等方向相反。 CMOS模拟集成电路设计 第四章差动放大器 Copyright 2013, zhengran 4 4.1单端与差动的工作方式 差动信号的优势 1、抗干扰能力强 (a) 中，信号受到时钟信号的干扰，造成毛刺。 (b) 中，L2和L3受到的干扰相同，其共模电平受 到干扰，但差动输出并没有受到损坏。差动方 案“抑制了”共模噪声。(消除了耦合干扰) 有时，我们采取差动走线的方式来消除耦合 噪声干扰，如下图。 CMOS模拟集成电路设计 第四章差动放大器 Copyright 2013, zhengran 5 4.1单端与差动的工作方式 2 、全差分电路增大输出信号摆幅 (a) 中Vout摆幅最大为VDD- (VGS-VTH) ，而(b) 中VX-VY 的摆幅 是前者的两倍2[VDD- (VGS-VTH)] 。 3、偏置电路简单，线性度好 差动电路的诸多优点，使其重要性远远超过了面积增加 所带来的缺憾。 CMOS模拟集成电路设计 第四章差动放大器 Copyright 2013, zhengran 6 本章内容 4.1 单端与差动的工作方式 4.2 基本差动对 4.3 共模响应 4.4 MOS为负载的差动对 4.5 一种增益可调放大器(VGA) CMOS模拟集成电路设计 第四章差动放大器 Copyright 2013, zhengran 7 4.2 基本差动对 将一对差动信号作为输入分别接到一对共源级的栅端， 就得到一个差动电路，如下图(a) 。 优点：能够有效抑制电源噪声