rail to rail 输出级用到的悬浮电流镜的作用是什么？怎么工作的？

jlinky

M19~M26这几个管子的宽长比设置对，通过悬浮电压的电流静态时是相等的

jlinky

我们来分析下面一半的管子哈，即M19 M23 M24 M26
假设Ib4=2Ib8      I26=N*Ib8   
如果（W/L）26=N*（W/L）24  那么结合I26=N*Ib8  可以得出M24 M26 的GATE电压时相等的，也就是说M19 M23 的SOURCE电压是相等的
忽略沟道宽度调制效应，那么在满足（W/L）19=（W/L）23条件下，由于M19 M23的GATE电压相等，可以得出流过M19的电流为Ib8, 又因为前面假设Ib4=2Ib8  所以流过M19的电流为Ib4的一半，那么理所当然的流过M20的电流也为Ib4的一半，不过上面偏置部分的比例也要设置正确。

    从上面的分析我们也可以得出静态时 悬浮电压源的两端电压差是相等的，因为这个压差也是M21 与M24 GATE 两端的电压差，在电流 宽长比给定的情况下 diode管的GATE段电压是一定的，
    特别注意的是此时浮动电压源恒定的情况下，对于小信号来说可以认为是导线，即对于ac信号，在浮动电压源两端没有区别，只是直流偏置不同罢了。

    运放开环用的情况很少除了比较器外，这个肯定要反馈用哈，电压反馈使得输出电阻的阻值要除以1+bA，所以可以驱动很大的负载，比如mp3里可以用到的16ohm 32ohm

    另外为节省功耗考虑Ib3那条支路同样可以用悬浮电压源来产生电流，这样就省略的Ib3电流源的镜像部分，
结成低压cascode就可以了

    另外由于drive驱动片外电路，pad端都有ESD保护，次级ESD保护需要在驱动管上进行，就是简单的MOS管近源远漏画法，让漏端相当于接了一个小电阻，为了匹配考虑，其他的与之相关的管子为了严格匹配也需要近源远漏画法

    估计说的已经很明白了哈，电路本省还是较简单的，不过细节问题就麻烦去了

bsaqycx

it's said that M19 and M20 would shield the ac signal. I'm wondering why ?

goodsilicon

it's said that M19 and M20 would shield the ac signal. I'm wondering why ?
bsaqycx 发表于 2011-1-21 10:33

                               
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since the ac voltage between S and D of the two transistors are almost same, that means no ac signal between the two nodes. A node without ac signal can be regarded as a gnd, e.g. a voltage bias.

bsaqycx

回复 24# goodsilicon

In my opinion, the "shield" means the ac signal at the source of M19 won't be passed to the source of M20. However, according to your reply, the voltage between the source of M19 and M20 would keep almost the same and thus the ac signal at the source of M19 would be almost the same as the ac signal at the source of M20, right? In this case, M19 and M20 don't shield the ac signal but transfer the ac signal.

BTW, why does the D and S of M19 and M20 keep almost the same?

goodsilicon

回复  goodsilicon

In my opinion, the "shield" means the ac signal at the source of M19 won't be  ...
bsaqycx 发表于 2011-1-21 11:09

                               
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    sorry, I mean ac signal. this is due to the working principle of this architecture.

bsaqycx

回复 26# goodsilicon

I also means the ac signal. From the simulation, the D and S of M19 and M20 are changed and the difference between them is not keep the same. Thank you for your help in advance!

bsaqycx

回复 22# jlinky

I see your modification and you think the floating class AB control (M19 and M20) could be considered to be a wire when only the ac signal is interested, right? So it seems not coincided with the book by Sansen. In the book, it is said that M19 and M20 would shield the ac signal.
Thank you for your help!

司徒温孤

学习了啊！

jlinky

回复 28# bsaqycx


    我看了下，sansen的书上是有说shield ac signal，之所以这样说是因为Class AB 输出驱动管是微导通的，也就是说上半部分ac信号只能由Class AB的nmos驱动管输出，而经过一个浮动电压源后，Class AB 上面的pmos驱动管是没有ac信号的，因为pmos此时还处于静态微导通状态（可以这样理解如果开始Class AB驱动管没有偏置在微导通的情况下，而是刚刚截止，那么当ac信号的上半部分过来时，加上浮动电压，pmos驱动管就是是截止了的），反之亦然
    所以这里说是shield，即屏蔽了交流信号。其实浮动电压源本身的作用就是屏蔽ac信号，只是让驱动管的某一个通过ac信号，另外一个在同时刻不通过ac信号。
    你的理解有误哈，这里只是小信号的时候当做wire来分析，实际ac信号是加载在直流电压上的，所以驱动管严格的说是只有一个导通的，因为通过浮动电压源在同时刻另外一个驱动管是通ac信号的