共源共栅结构中，共栅管进入亚阈值，会有什么影响吗？

tang66521

比如共源共栅电流镜，如果共栅管进入亚阈值区，会怎样呢？如果在电流不变的情况下，共栅管进入亚阈值的gm会比饱和区gm大(亚阈值gm=I/(n*kT/q))，但是沟道电阻不知道会怎么变，共源共栅的输出阻抗为 (gm栅*ro栅)*ro2源。 个人认为：亚阈值管子沟道电阻会变下，所以共栅管进入亚阈值的效果比单管电流源好，都饱和的电流源差，但是差多少不太清楚。不知道说的对不对，请大家指点。

496201530

回复 1# tang66521
MOS管怎么进亚阈值区？我看到MOS管在亚阈值区是不太稳定的，抗噪声能力很弱。

kurashi

回复 1# tang66521


   首先要明确拿来研究的共源共栅结构，其电流不能改变，否则你的问题就没有固定的有意义的答案。然后，假设原先的共栅管是处在饱和区的。
那么，现在要想让共栅管进入亚阈值区，只能通过增大共栅管的尺寸。
分两种情况：
1.  保持L不变，增大W。 由于输出阻抗只与L和I有关，所以在这种情况下，输出阻抗不变。
2.  保持W不变，减小L。由于I没变，L减小，此时输出阻抗变小。

以上为个人意见。over.

tang66521

回复 3# kurashi


   你好，谢谢你的回答。 我想问的其实就是你说的第一种情况，但是沟道电阻ro正比于L，是根据饱和区的Ids和Vds的公式得到的，但是当共栅管进入亚阈值后，这关系不会变吗?

tang66521

回复 2# 496201530

管子尺寸比较大，电流比较小时会进入亚阈值。亚阈值不太稳定？不知道能不能详细说下

kurashi

回复 4# tang66521


   我查了一下格雷的书，里面有一张NMOS的器件特性图，横坐标是Vds，纵坐标是Id，图中绘出了一系列的曲线，分别对应不同的Vgs。首先，可以看到，不论Vgs的大小，只要Vds足够大，最后曲线得斜率都接近0，也就是说gds接近0，即阻抗接近无穷大。
然后，可以看到，当Vgs和Vt很接近时（此时为亚阈值区），曲线在Vds足够大时，斜率更加接近0，所以，似乎可以得出亚阈值区的阻抗更大一些的结论。但是要注意，这个特性图是固定管子的宽长比，从而绘制出来的，而不是固定管子的电流绘制出来的。因此，考虑到mos管输出阻抗随着电流越小也会变大的特性，并不能就此认为这个结论也适用于我们讨论的情况。

所以，我认为，最直观也最合理的方法，就是找到你所使用的工艺，做一个实际的仿真。因为不同的工艺，可能会有不同的结论。

以上~

tang66521

回复 6# kurashi

谢谢，很有道理

122013137

共源共栅的输出阻抗为 (gm栅*ro栅)*ro2源