模拟CMO-拉扎维
PMOS沒有體效應
首先體效應是因為襯底電壓比源極電壓更低之后導致溝道處的耗盡區寬度更寬從而導致閾值電壓更高。如果說襯底的電壓和源極的電壓相同,那么就不存在體效應。現有的集成電路工藝中所有的NMOS是直接做到襯底上的(襯底為P摻雜),電路中不同位置NMOS因為連接的結構不同,所以源極的電壓都不一樣,這個時候就沒辦法把襯底跟所有的源極短接,那樣就短路了。
PMOS的襯底是生長在NWell,因此Nwell可以獨立提供一個電位去除體效應
體效應使共柵極的Rin更小
NMOS是一個雙柵結構,除了柵極G還有襯底B,考慮體效應后相當于兩個受控電流源并聯,導致電流增大,相當于Rin減小
二極管連接負載
缺點:對于二極管連接或者電阻作為負載,增益為-gmRout,但是通過增大阻值會使晶體管的擺幅減小
溝道調制效應
如果考慮溝道調制效應,本征增益(instrinct gain) gmro=sqrt(2WLmuCoxID)/(lamda*Id),增益隨著L的增加而增加,這是因為lamda比gm更依賴L,同樣注意到增益隨著電流Id的增大而減小
為什么溝道長度影響晶體管速度
這個問題可以從參數fT描述,fT的是電流增益為1的頻率,表達式為fT=gm/[(Cgs+Cgd)*2*pi],而gm=muCoxW/L*(Vgs-Vth),而Cgs+Cgd=CoxWL,那么fT={muCoxW/L*(Vgs-Vth)}/(CoxWL2pi)=mu*(Vgs-Vth)/(2piL^2)
噪聲學習
1、噪聲,研究電壓無意義,噪聲電壓是一個隨機的均值為零的信號,我們更關注噪聲的功率信號,因為很多情況下噪聲為白噪聲,噪聲與帶寬是一對矛盾;
2、為什么在研究噪聲時不考慮ro,因為r0是一個溝道調制的等效電阻,不產生實際噪聲
3、證明研究噪聲時的等效電路,為何需要一個串聯電壓噪聲源和并聯電流噪聲源?原因:由于源阻抗和輸入阻抗之間存在耦合,但考慮其中一個噪聲有可能導致噪聲偏小
4、為何在計算噪聲時通常做等效輸入電壓or電流噪聲源,其實是一個歸一化工程,如果一個電路的噪聲大,但是它本生的增益就很高,那么他的信噪比就比較好,反之,一個電路的噪聲很低但是電路本身是一個衰減的,那么他只會貢獻噪聲,而不是抑制噪聲
總結
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