看模拟CMOS教材一个不太明白的地方，烦请指点一下

persempre

因为这个问题其实是书上的讲解有点点不太明白，比较基础的问题了，怕大家不耐烦看。所以先问问题，为什么


这个问题其实是书上的讲解有点点不太明白，比较基础的问题了。
计算小信号增益，书上用了2种思路。Vy=Vout。

第一种是Av=Gm*Rout的思路。



先计算Gm。X点看到的阻抗较小，所以摆幅较小。相较而言认为由X经ro1流到P的电流可以忽略，所以把P看作虚地。
这样一来，Ix=-gm12*Vin，即Gm=-gm。



计算Rout的时候，他是把下面的M1、M2等效成电阻2*ro12，然后注意到M4复制了M3的电流，计算Ix时这部分电流要乘2。

Rout=Vx/Ix。


第二种是用代氏等效。


只看虚线部分，是完全对称的，所以可以运用半边电路的概念等效成电压源和电阻。
Veq=gm12*ro12*Vin，Req=2*ro12。
把从Vout流向Veq的电流记作Ix，得到

书上说，这个电流中流过1/gm3的部分，以单位增益被镜像到M4，所以

整理Vout/Vin就得到Av。


我有点点不理解的地方在于：
为什么在第一种方法里，M4复制的电流是整个流经ro3||(1/gm3)的电流。而到了第二种方法里，M4复制的电流只是流经ro3||(1/gm3)电流中(1/gm3)的那一部分？
M4复制的电流，实际上是指M4的受控源产生的电流（ro4的那部分另外计算），是由电压控制的。这个电压是由Ix流经并联电阻产生的，为什么要拆出1/gm3的单独一部分？

还有一个不理解的地方在于：
最后一个公式，是在Vout点应用电流守恒得到的。
这个地方的电流，包括M4受控源复制的电流（实际上按他所说，是流经1/gm3的电流），ro4产生的电流和Ix。
但是那个公式里面，只包含了流经1/gm3，1/gm4，ro4的电流，那流经ro3的电流那里去了呢？


基础问题，小弟不才，敬请指教。。。。。。

jacksontom

路过，看看

quent

路过，看看

cornerman

回复 1# persempre


    你好，关于你的问题，我考虑了一下，提供一点建议。

    不知道你有没有注意到，M3,M4的漏极（D）的小信号的摆幅是不一样的（此电路在差分输入的情况下），M3的漏极的小信号的摆幅较小，而M4处漏极的摆幅相对M3很大，形象的讲（不严谨的定性分析），M3由漏极对电源的小信号电阻为1/gm3并上ro3,近似等于1/gm3,而M2漏极对电源的电阻是ro4,所以在流经ro3,ro4的电流是不一样的，ro4要远大于ro3，所以在计算中，有时会忽略ro3上的电流对通过M3的总体电流的影响，你的所有的问题基本都可以从这一点获得解决。

    不知你是否明白了。

    另外值得注意的一点是，你最后一个问题“只包含了流经1/gm3，1/gm4，ro4的电流，那流经ro3的电流那里去了呢？”
    在计算模拟电路时，必须注意有所取舍，如果从严格意义来推导的话，我们还得加上二级效应，如沟道调制效应等，那将使计算相当复杂，却有很难从中理出重要的关系，个人认为，我们手算的目的在于，从全局找出电路的关键特性及关键点，并就这些问题进行分析，至于更为细致的计算则应当用计算机来完成，即通过计算机来验证我们的分析。

heweistar1111

回复 1# persempre


    看看看看看看看看