共源共栅电流镜有几个问题请教

frankobvip

如图，经过仿真测量，Vsb=0 时，Vthp=-0.985v ，Vthn=0.755v，电源Vdd=3V

对于图中NM14，Vthn=0.755v，设计Vgsteff=0.1v，，那么Vds14=Vgs14=0.755v+0.1v=0.855v,也就是说NM14的Vds至少有0.855v，而对于PM17和PM18，消耗电压裕度为0.985V+1.1V+0.1V+0.1V（1.1V是由于Vsb不等于0引起的，2个0.1V是设计的Vgsteff）=2.285V
于是留给NM1和NM2的电压只有3V-2.285V=0.715V，所以NM14和NM1的电压VDS根本无法匹配，所以我有以下几个问题想不明白

1.我的推导和结果是对的吗？这种电源和结构下，共源共栅电流镜是否是无法匹配？
2.由于留给NM1和NM2的电压只有0.715V了，NM2肯定会进入线性区，我是否该保留这个NM2，还是把它删掉，如果删掉它，感觉电路图看着很不舒服，很不和谐。。
3.NM13和NM14组成了共源共栅结构，如果将NM13和NM14的W/L设置为一样，那么它们的Vgsteff肯定也会是一样，我现在不太明白的是为什么别人的电路中，电流镜的Vgsteff很多都设计的不一样？为什么要设计成不一样，所有管子的Vgsteff都设计成一样的不是很好吗？很方便。。。
4.由于Vds1小于Vds14，NM1得到的电流值比理想中的小一点点，我可不可以稍微增大W/L来得到一个理想的电流值？

chenls_2002

你的推断基本正确
1.最好采用宽动态范围的共源共栅的偏置电路，教科书上都有的。
2.100mv的过驱动电压有点偏小，建议设计成200-300MV这样匹配性能和噪声性能都会比较好
3. 设计电路不是图方便，而是要根据实际需要来设计！不同的管子对电路的贡献不一样，要求自然也不一样，所以会需要不同的过驱动电压！

semico_ljj

回复 2# chenls_2002
不错。。。

liuxufeishuang

温度过低有可能工作不正常哦《建议用自偏置共源共珊结构！

liuxufeishuang

温度过低有可能工作不正常哦《建议用自偏置共源共珊结构！

bingqing_f

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mercybucher

　　决定电流精度的只有MN1和MN14，他们两是电流镜，匹配度要好，所以W/L不能随便乱调，要保持比例关系。
     MN2和MN13两个管子，只是为了尽量保证MN1和MN14的漏端电压相等，以减小电流镜的沟长调制效应。MN2和MN13本身工作在什么区，过驱动是多少都不重要。取个10/0.5什么的都行，不过比例要跟下面的电流镜保持一致。PMOS和NMOS同理。

xu_qicheng

回复 7# mercybucher


    MN2 和 MN14的工作区域依然是很重要的吧，否则 若工作在线性区 MN2 的 漏极 到 MN1 漏极 的增益就会变小 导致 mn1 mn13的镜像 受沟道调制效应影响 恶化  个人陋见 还望指教

mercybucher

回复 8# xu_qicheng

你太谦虚了，呵呵。你是对的，MN2工作在饱和区当然是最好的，但如果headroom不够，把它顶到线性区了，也不会对电路造成太大影响

xu_qicheng

回复 9# mercybucher


    嗯，学习了 。 呵呵，我还是有点太书本了，还是实践不够，缺点经验