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  • 過驅(qū)動電壓對電路失配有什么影響
    • 發(fā)布時間:2023-02-02 15:50:36
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    過驅(qū)動電壓對電路失配有什么影響
    運放失配設(shè)計
    過驅(qū)動電壓 電路 失配
    圖1 電阻負(fù)載運放
    根據(jù)拉扎維《模擬CMOS集成電路設(shè)計》中14.2.1節(jié)的推導(dǎo),電阻負(fù)載的運放的直流失調(diào)可以表示為式1:
    過驅(qū)動電壓 電路 失配
    由式(1)可知:
    負(fù)載電阻失配與晶體管尺寸失配對失調(diào)電壓的影響隨著靜態(tài)工作點過驅(qū)動電壓增大而增大;
    閾值電壓失配直接折合到輸入。
    因此,在電路設(shè)計時,應(yīng)該設(shè)計運放的輸入對管具有更小的過驅(qū)動電壓以減小失調(diào)。
    電流鏡失配設(shè)計
    根據(jù)拉扎維《模擬CMOS集成電路設(shè)計》中14.2.1節(jié)的推導(dǎo),電流鏡的電流失配用平均電流值歸一化后可表示為式(2):
    過驅(qū)動電壓 電路 失配
    這個結(jié)果表示,為了使電流失配最小,必須使過驅(qū)動電壓達到最大,這與式(1)結(jié)論是相反的,這是因為在平方律公式中,隨著VGS-VTH的增加,閾值電壓的失配對器件電流的影響越來越小。
    電流源負(fù)載的運放失配設(shè)計
    對于電流源負(fù)載的運放,負(fù)載電流源會存在式(2)所示的的電流失配ΔID,其等效到運放的失調(diào)電壓為ΔID/gm,對于給定的電流,gm=2ID/(VGS-VTH),即負(fù)載電流源的失配引起的運放輸入失調(diào)會隨著輸入對管過驅(qū)動電壓的增大而增大。
    過驅(qū)動電壓 電路 失配
    圖2 電流鏡負(fù)載運放
    同時考慮運放輸入對管和負(fù)載電流鏡晶體管的失配后,如圖2所示運放的輸入失調(diào)電壓可表示為式(3):
    過驅(qū)動電壓 電路 失配
    式(3)可知,在設(shè)計運放時,在給定電流下,應(yīng)該使輸入對管具有更小的過驅(qū)動電壓,而使負(fù)載電流源晶體管具有更大的過驅(qū)動電壓,以此獲得更小的運放輸入失調(diào)。
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