一、MOS管的跨导gm:
其定义为,单位栅压变化下漏极电流的变化。即,Vgs对Id的控制能力,或衡量MOS管放大能力的最重要的物理量。
其公式为:
MOS管工作在不同区状态时,gm不同:
二、MOS管的体效应:
1.如何消除体效应?
将源极和衬底短接,即Vsb=0。
2.体效应的利弊?
(1)体效应会导致设计参量复杂化
(2)利用体效应进行低压电源电路设计(Vsb<0,可以减小Vth)
三、沟道长度调制效应
推导过程:
沟道长度调制效应的影响:
引起饱和区有限斜率的存在(降低放大器的输出电阻,导致偏置电流变化)
如何降低沟道长度调制效应?
短沟道器件会让沟道长度调制效应明显,采用长沟道器件可以降低沟道长度调制效应。
四、小信号模型
(1)信号相对于偏置工作点而言比较小,不会显著影响偏置工作点时用该模型简化计算
(2)由gm,gmb,ro等构成低频小信号模型,高频时还需加上Cgs 等寄生电容,寄生电阻(接触电阻,导电层电阻等)
1.电流公式推导
2.输出阻抗推导
由推导结果可知:
同比例增加W和L,可以在保持Id不变的情况下,增大输出阻抗
但是,会增加版图面积和寄生电容,影响频率特性。
完整的小信号模型: