small-signal gain for cascode stage

sunyuanxin

这个地方我有个疑问，如果是求交流的小信号增益，那么就应该是将Vdd接地来算，这样的话就可以用第2张图的小信号模型来替换掉电路图中的两个NMOS。但是这里要求画出Vb从0到Vdd的交流小信号增益，意思就是还是要考虑M2应该工作在triode region还是saturation region吧，但是无论device是工作在哪个区，都是用那么一个交流小信号模型来表示的吧？

kaikanertan

不考虑体效应和长沟道效应的情况下，小信号模型确实是这个样子的。你的问题仅此而已么？

sunyuanxin

从第2张图来说，M2无论是工作在triod region还是saturation region都是同样的模型，I/V特性就没有区别了吧？

孟如男

这种题目感觉是要定性分析的

sunyuanxin

定性？怎么定性？是单调增还是单调减？或者中间哪个地方应该有个极值或者拐点？

vint019

1. Vb=0, M2=OFF, 电路不动作。
2. Vb=Vdd, 假如电流=1mA, Rd=300 ohm, M2=saturation region, 两个MOS都用第二张图来代表。
3. Vb=Vdd, 假如电流=1mA, Rd=10k ohm, M2=triode region, M2 model是一个电阻，M1用第二张图来代表。

sunyuanxin

回复 6# vint019


    有一个问题我不太明白，就是Vb=0的时候X点的电压是怎么算的？因为Vin有可能不为0，如果Vin>Vth的话下面那个M1至少都应该是triod region吧？这样的话就应该有drain current。而这个drain current同样会影响到X点的电位，以及M2的状态。

vint019

Vb=0 and Vin=0: X=floating, any voltage is possible. For ideal MOS, there is no leakage path.
Vb=0 and Vin>Vth: M1=triode region, no drain current. X=0.