请教关于折叠共源共栅的仿真问题。

chenchenbeyond

大家好，在hspice下仿真折叠共源共栅时，如果按照拉扎维的公式求共源共栅电阻时均使用（gm+gmb）时，推导出来的（按照仿真出来后的lis文件下的gm，gmb，gds）增益是仿真结果的3倍。如果按allen书上的推导公式（不加入gmb）推出的结果是仿真结果的2倍。
    这点令我很困惑，之前仿真其他结构的运放时，用lis文件里的参数推导出来的值基本就和仿真结果是一致的。为什么折叠运放差的这么厉害，大家能给予一些指点吗？

lzd

加不加gmb这一项，就要看你的电路中存不存在衬底偏置效应了，如果存在，当然加上gmb肯定得出的结果更准确。如果不存在，就没有必要加，即使加了由于Vbs=0也不起作用。折叠运放中，本身在推导输出阻抗中就用到了大量近似，其实在不同静态偏置条件下应该是有不同的近似的，但是在推导这些输出阻抗时都是一概而论的，所以实际仿真出来的结果会有较大的偏差。我是这样理解的，不知道你觉得如何？

rebabel

增益不仅跟gm有关，还有Rout，Rout的结果很难算准的，所以仿真与计算的相差6dB很正常

chenchenbeyond

恩，我懂你说的意思。。。我是手算把后管子工作点都搞好后，因为有偏差所以就在hspice仿真文件.lis里用那些仿出来的gm，gmb，gds再按公式推导，结果是差了两三倍。。。
具体问题在哪，我也不知道。
2# lzd

lzd

我想这个问题是在于仿真模型，你利用list文件中的具体数值，代入了常规公式，这些常规的公式多半是建立在长沟道器件的基础之上，有太多的效应（譬如沟道长度调制效应，迁移率变化，速度饱和，短沟道效应等影响的阈值电压变化）被忽略。因而，基本的电流和和栅源电压、漏源电压的函数关系需要被修正，可是你并没有修正（指你手工计算时），因而产生的影响是跨导的变化，这个变化可能是非常复杂的。但是我相信你用的Hspice仿真模型比你手工计算的模型要精确，所以导致的结果的偏差就很自然了。你觉得呢？

zjzhang1124

学习了

liuxing503

gaorena,lihai

lzd

又想了想，你那个结果差别也太大了，都达到了两三倍。可能不仅是仿真模型的问题，我又猜想是不是由于寄生电容在作怪，但是在AC仿真中是从非常低的频率开始的，如果是那样，应该至少在低频段相近。可是按你的说法，好像不是这么回事，所以我排除了寄生电容的问题。所以回过头来，感觉还是你的在用拉扎为书中的近似公式中出了问题。麻烦你在仔细检查：一，电路和书中的一致性；二，计算有没有出错。如果这样都还是不行，我也真想不到问题的所在了。

lzd

对了，你还应该检查一下你电路中的每个晶体管是不是都偏置在饱和区了呢？这个非常重要，因为书中的公式都是假定每个晶体管都偏置在饱和区的条件下推导出来的。如果你没有确保你的晶体管都偏置在饱和区，那么出来的结果相差两三倍，那是必然的，可以让人接受。

ludashen

呵呵，我觉得两三倍的偏差已经不是很大了，6dB和9dB，手算是基于一阶模型的，和仿真结果会有偏差，最大的偏差应该就是vdsat了，由于阈值变化和速度饱和，手算的和仿真给出的值有时会相差很大，比如你手算可能带的是200mV，lis里面的可能到只有150mV，还有就是不知道你的K值是怎么得到的，lis里面会直接给出gm和gmb，同时也会给出其他的比如id vth vdsat等，你可以拿这些详细推一下他的gm是怎么得出来的，就能推出具体的偏差是哪项造成的了。