高跨导转换效应-高增益,低带宽,低SR,低ID,高稳定性
高的gm/id带来低环路增益。 同时,当负载电流从重载变为轻载时,输出电压发生相反的变化,其趋势与之前的分析过程相似。Vpeak而带宽、摆率、电容等,由于环路静态工作点在不同负载电流条件下发生变化,导致环路带宽发生变化,。此外,由于缓冲器的不对称性,摆率电流也会有所不同。 当重载切换到轻载时,电流减小,带宽减小,系统响应速度减慢,SR变小。稳定性差。
可见,强反型区的稳定性低于亚域区,但亚域区管道面积较大,噪声较大。N 会议更加稳定,这种结构存在一定的缺陷和改进结构。 与普通电压源偏置相比,环路稳定性更好,缺点是增益不高,响应速度慢。
Prasad, S. S., and Pradip Mandal. “A CMOS beta multiplier voltage reference with improved temperature performance and silicon tunability.” 17th International Conference on VLSI Design. Proceedings… IEEE, 2004.
当??3和??当4管进入亚阈值区时,可使用 NPN 即管道替代,即管道替代,即管道替代?3/??4管完全类似 BJT 的 I- V 其指数关系?????等效为??????,负温度系数,??????等效于???????。压差定义电阻电流,偏置电流在忽略电阻温度系数的情况下呈系数为稳定常数,可用于基准中的电流补偿。 在对温度系数有严格要求的电路中,我们需要进行一级甚至更高级的温度补偿来降低温度系数,以确保芯片中其他电路的正常运行。
MOSFETs 会有阈值电压 4mV 由于基本电流镜中的输出电流:
因此,我们可以通过提高驱动电压来提高驱动电压 ? ???消除失配。
影响基准的因素
一般我们设计的电流镜,其基准电压的产生和公式的推导都是理想情况下推导出来的: 在实际设计中,我们需要考虑许多不理想的因素,这将对我们的基准源产生重大影响,甚至导致我们无法工作。 影响基准电压的因素:
1 MOS 管电流镜失配
因为每个半导体制造商自己的技术不能完美,即使台积电不能保证每根管道完全相同,所以每个晶体管都会有不同程度的偏差,这就是镜像电流的原因,除了阈值电压和短沟设备中的沟长调节效应。就像世界上没有两片完全相同的叶子,也没有两根完全相同的晶体管。 而且通常比较差 0.7um 或者 0.35um 这种误差可以通过增加通道长度来消除,但由于其他模块正在向低线宽工艺发展,仅仅增加长度是不够的。因此,我们需要设计一个新的拓扑结构。此外,将 MOSFETs 的源极和衬底连在一起消除短沟道长度器件的体效应也是设计中必须考虑到的。一般短沟器件会有二次效应,如衬底偏置效应的干扰,因此需要 NMOS 和 PMOS 衬底与源端相连,减少二次效应引起的非线性干扰 NMOS 管的衬底是连接到电路的最低电位, PMOS 管底是连接到电路的最高电位,NMOS 和 PMOS 衬底端与源端保持相同的电位,而在如 NMOS 在共源共栅结构中,由于堆叠了一层 MOS 管道只能位于上层 NMOS 管底与源端短接,否 根据公式,会产生衬偏效应: 阈值电压的增加会导致阈值电压的失配,使电流镜无法准确复制电流。
2 运放的失配
因为现实中每个运输或多或少都有一点失衡电压,所以输入是 0 输出信号仍然存在,导致输出不匹配。而且失调电压本身有一定的温度系数,影响了最终基准源的温度系数,导致输出电压不稳定。一般来说,CMOS 输入失调电压在运输中 5mV 到 20mV 如何减少这个量级的误差? 通过增加放大器的增益,可以增加输入对管的对称性,甚至牺牲面积。
3 阈值电压
MOSFETs 会有阈值电压 4mV 由于基本电流镜中的输出电流: 因此,我们可以通过提高驱动电压来提高驱动电压 ? ???消除失配。
回路稳定性分析
同样使用 NMOS Wildar 单调自偏置电流源类型,电阻位置非常关键!静态考虑并不重要。考虑到动态启动过程,当 R 至置于 MOS 因此,二极管下时MOS 管 W/L 如果是偏置管,则启动过程为负反馈控制,电阻本身具有负反馈功能,则启动阶段无正反馈自激,无法建立稳态,如图所示; R 置于非 MOS 二极管是高阻恒流 MOS 在源下,该 MOS 管 W/L 大,对 MOS 放大二极管偏置电流,启动阶段为正反馈,启动可自动建立,平衡点附近电阻负反馈起主导作用,保持稳定的工作点。