P差分对输入管，folded cascode 偏置电路如何做？

frankobvip

结构如图，用了好几种方法，但是因为我自己基础不好的原因，都没有弄出结果来，allen书上的自偏置电流镜，低压共源共栅，还有标准共源共栅，实在是不会

我自己的想法是，pmos差分对上面的电流源PM0应该用最基本的电流镜偏置就行了，然后第2层管子PM4和PM6偏置用自偏置低压共源共栅，用razavi第五章的结构。

但是NM0，NM2与NM1和NM3的偏置我觉得应该不一样，因为通过这4个管子的电流不一样，NM1和NM3是否应该和PM0一样用最基本的电流源偏置即可呢？还有NM0和NM2，实在不知道该用什么电流镜来偏置了，

另外VDD=3V，然后除了第一级和第二级的输入管，我所有的管子都设计的0.15V的Vgst，电流一开始也是分配好了，PM0给30ua，NM1和NM3给40ua，这样的管子的W/L比直接就算出来了，可惜结构搭出来后，虽然运放电路结构有的时候可以调到所有管子都是饱和，但是偏置电路总有mos管无法饱和，特别是那个低压共源共栅的离地的那个管子。。 万分感谢，真的要哭了

frankobvip

回复 1# frankobvip


   

microstudent

"但是NM0，NM2与NM1和NM3的偏置我觉得应该不一样，因为通过这4个管子的电流不一样，NM1和NM3是否应该和PM0一样用最基本的电流源偏置即可呢？"

NM0和NM2的偏置可以是和NM1和NM3一样的，因为NM0和NM2的的Vgs值可以由NM1和NM3的Vds自决定的。当然偏置方法很多，最简单的就是用一个理想电压源加到NM0和NM2的栅极上(但是电压要大于预计的Vds,nm1+Vgs,mn0-Vth)，不然的话NM1就会进到triode region. 之后你用一个diode connected的mos管就能实现这个bias voltage.

lovexxnu

看了几个你的帖子，你做东西太毛躁，
自己先多看看书，把基本东西弄清楚才能事半功倍

frankobvip

回复 3# microstudent


    哎亚，说错了，我说的应该是NM1,NM3，NM0和NM2 和上面的组成低压共源共栅电流镜的4的管子的偏置应该不一样，因为上面4个管子电流相同，而NM1，NM3，NM0和NM2通过的电流是不一样的，应该不是用低压共源共栅的方法吧
你说的用一个MOS2级管可以提供偏置，可惜我整体的偏置做不出来。。

frankobvip

回复 4# lovexxnu


    我没有同学讨论，所以有些问题实在还是忍不住发到论坛上来，我已经后悔学这个了，但是已经花了不少功夫，而且毕业论文要做这个。。能指点一下吗，？非常感谢，前几天连续3天在调这个电路的偏置，死活调不好，本身的电路倒是有正常工作的时候，但是偏置电路本身不能正常工作应用到别的整体电路中就无法正常使用了。。看了不少资料，他们对偏置电路讲的都不详细，中文资料就不用说了，英文的看着也累。。
还是说有些东西只能意会不能言传，只能靠我自己在仿真中领悟了？

frankobvip

回复 4# lovexxnu


    这是3个偏置电路的结构，不知道有没有对的

microstudent

所有偏置电路的目的都是产生一个恒定的电压，这个电压你可以先用理想电压源代替。电压的选取必须保证所有mos管在饱和区（对于你的电路来说）。 先搞明白mos管在饱和区的工作条件，再取偏置电压，最后一步是用电路实现这个电压。实在不行，你就扫一下dc吧，看看在什么情况你所有管都饱和了，之后再思考思考。你这是个二级放大器，最好接成反馈形式的，不然第二级的管很有可能不饱和。

Brock

首先看输入对的偏置吧。这个输入的差分对是你整个电路的gm。你先设一个你大致想要达到的单位增益带宽和你电路的输出负载电容。单位增益带宽 = gm/负载电容。这是个近似公式，不过可以得到大致的gm。然后你就选择一个偏置电流来使你的输入对产生你要的gm。你可以先用理想电流源来调，最后再用管子把理想源替掉。

Brock

中间那级的话就是调大管子的输出电阻，把gm调小。因为只要输出电阻，gm大了没用反而增加噪声。要注意上下端的输出电阻要平衡，不然增益可能不够。
偏置电流具体设多少其实和很多东西有关，比如你的power budget和你要的带宽。如果你希望最后的带宽较大的话，最好一开始放多点电流。