关于Allen书共源共栅电流源的一个疑问

helionacar

最近看各种大师的宝典，发现以前好多问题都没想透，在中文第二版第108页最上方那个电流源的图有一个地方我想不明白:为什么叠加了M5以后M3的漏极电压就能和M1的漏极电压相等，这是为什么呢？

电流源

fuyou_never

M1 M3漏端电压不一定完全相等的， 加入M5管以后可以调节M5的W/L M5 栅端电压一定，因此可以调节M3的Vds

helionacar

回复 2# fuyou_never


   就给出的原理图来看，并没有对M5的管子尺寸进行调整，而是将它的尺寸和M1、M2、M3的取成了一致。

liiru

因为，M1和M3尺寸一样，栅极电压一样；M2和M5尺寸一样，栅极电压也一样；假设两个漏极电压不一样（先假设M3的漏极电压高，即M5的源极），那么M3的电流就要大于M1的电流，这样就意味着M5的电流大于M2的电流，而实际上，M5的VGS小于M2的VGS，电流不可能大于M2；另外一种情况道理一样。

helionacar

回复 4# liiru


   谢谢你的回答，不过从某种意义上来说，这种说法并没有真正解释这个电路，何况M5的Vds可能比M2的大啊，M5有可能流过的电流比M2的大啊，我希望能有更接近于电路层面上的解释。

fuyou_never

回复 3# helionacar


    哦哦  看书不认真  没有看到管子尺寸相等的条件  可是在管子尺寸设置成相等的时候 在仿真的时候Ioutf和Iref也不相等。。。

fuyou_never

回复 3# helionacar


   我的电路搭错了。。。有一个管子的B端没有接地，改过来之后M1 M3的DS电压基本相等。。。

fuyou_never

回复 5# helionacar


    就应该是楼上的解释，只是沟道长度调制效应使得有一点点的偏差， 如果没有沟道长度调制效应就完全相等了  我想是这样的

helionacar

回复 8# fuyou_never


   如果不考虑沟调效应还保证M3和M1的漏极电压相等干嘛？M5管叠在哪儿岂不是很多余？

liiru

我没明白你是想要什么样的解释，从严格意思上说，你不可能得到电流完全相同的电流镜，共源共栅电流镜的目的就是把沟长调制效应的影响降至最低，只有M5和M2的漏极电位完全相等，还能真正意义上的电流相等，如果你考虑这两点电位不相等，那么没有任何电流能保证两路的电流相等，因为你的VOUT端口的负载未知，你的IREF的输出阻抗也是未知。