复旦大学：《模拟集成电路设计原理 Principle of Analog Integrated Circuit Design》课程教学资源（电子教案课件讲稿）Chapter 03 两管放大器（差分电压放大器、差分电流放大器）

版权©2014，版权保留，侵犯必究 差分电压放大器 差分电流放大器 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -032- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -032- 差分电压放大器 差分电流放大器

版权©2014，版权保留，侵犯必究 双晶体管电路 +↓ ↓iour 2 --lc 2 2 2 1:B VB ioUT BiN 电流镜/放大器 差分电压放大器 复旦大学 射频集成电路设计研究小组 -033- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -033- M1 M2 1 : B iIN iOUT 双晶体管电路 IB ic VB VB + B c 2 I i − B c 2 I i in 2 v OUT IN i Bi = in c m 2 v i g = in 2 v 电流镜/放大器 差分电压放大器

版权©2014，版权保留，侵犯必究 目录 ·电流镜 ·差分对 ·差分电压放大器和差分电流放大器 Ref.:W.Sansen Analog Design Essentials,Springer 2006 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -034- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -034- 目录  电流镜  差分对  差分电压放大器和差分电流放大器 Ref.: W. Sansen : Analog Design Essentials, Springer 2006

版权©2014，版权保留，侵犯必究 二极管连接的MOST VDS=VGs-VTH.GS VDS=VGs 十 VDs=VGs 饱和区 G=D VTH.GS loKW(Vas-Vmos) 9m= dlp 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -035- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -035- 0 VDS ID VTH,GS VGS VDS=VGS-VTH,GS VDS=VGS 二极管连接的MOST = − 2 D n GS TH,GS ' ( ) W IK V V L = D m GS d d I g V ID VDS=VGS G=D 饱和区

版权©2014，版权保留，侵犯必究 电流镜 lb↑ ↓iour △louT 1:B VDS1-VGS1 ioUT BiN Vos2 -Vos1 VEL2 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -036- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -036- VDS ID VDS1=VGS1 VDS2 ΔIOUT VGS 电流镜 OUT IN i Bi = − = OUT DS2 DS1 OUT E 2 ΔI VV I VL M1 M2 1 : B iIN iOUT

版权©2014，版权保留，侵犯必究 改进的电流镜 ↓iouT iN ↓iour Rin s2=Vs1 M4 M4 Rout =ras29m4ds4 1:B 1:B VoUTmin 2 VGs Vos 1:B 1:B ≈0.9+0.2 =1.1V 反馈T=gm尺m 太大！！！ 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -037- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -037- M3 M4 1 : B M1 M2 1 : B iIN iOUT M3 M4 1 : B M1 M2 1 : B iIN iOUT Rin 改进的电流镜 V V DS2 DS1 = R rgr out ds2 m4 ds4 = = + ≈ + = OUTmin GS DS 0.9 0.2 1.1 V V V V 反馈 T gR = m1 in 太大！！！

版权©2014，版权保留，侵犯必究 低电压电流镜 ↓our VoUTmin VGs1 ROUT M3 /Ds Vos2 Vos1 尺out='as29m4'ads4 VOUTmin Vps2+Vs4 ≈0.2+0.2=0.4V很小！ 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -038- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -038- M3 M4 M1 M2 iIN iOUT VB 低电压电流镜 VDS ID VGS1 VOUTmin ROUT = + ≈+= OUTmin DS2 DS4 0.2 0.2 0.4 V V VV V V DS2 DS1 = R rgr out ds2 m4 ds4 = 很小！

版权©2014，版权保留，侵犯必究 低电压电流镜 ioUT -iN N VB M3 WIL HM5 Me WIL WIL WiL (n+1)2 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -039- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -039- M3 M4 M1 M2 iIN iOUT =iIN VB M5 M3 M4 M1 M2 iIN iOUT =iIN IB M5 M6 IB 低电压电流镜 W L/ 2 W L/ n 2 / ( 1) W L n + 2 W L/ n W L/

版权©2014，版权保留，侵犯必究 低电压二极管连接的MOST Vkef≈0.2V VSmin≈0.2V M2 尺out=ras2 M1 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -0310- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -0310- M1 M2 IB VRef 低电压二极管连接的MOST VRef ≈ 0.2 V ≈ = DSmin out ds2 V 0.2 V R r

版权©2014，版权保留，侵犯必究 低电压电流镜 较多的噪声！ 更好！ iN IN iouT M4 M3 44 M2 应2 VOUTmin≈50mV Ref.:Charlon,..,ESSCIRC 2004 复旦大学射频集成电路设计研究小组 -0311- 唐长文

复旦大学 射频集成电路设计研究小组 唐长文 版权©2014，版权保留，侵犯必究 -0311- M3 M4 M1 M2 iIN iOUT M3 M4 M1 M2 iIN iOUT 低电压电流镜 较多的噪声！ 更好！ VOUTmin ≈ 50 mV Ref.: Charlon, .., ESSCIRC 2004