Low-voltage current mirror_Sansen

jpwang

這是 Sansen 書上的例子，針對左邊電路圖的sizing,
假設 Vth=0.7v, Vov=0.2v, 且VDS1=VDS2=VDS4=0.2v, VB=1.1v, 目前有兩個疑問:

1. VGS3=VGS4=0.9v, VGS1=VGS2=0.9v, 既然VGS相同，流過的電流也相同，為什麼 M3,M4的size要比M1,M2小?
2. VDS3=0.7v, VDS4=0.2v, 為什麼M3,M4兩者的 sizing 相同?

問題如果太淺，還請各方高手多多包涵。
謝謝!

jpwang

自己回答自己。

對於圖上標示的 (W/L)/(n*n) 有點會錯意.
M3,M4應該只是把W,L的數值縮小了, 其 W/L ratio 與 M1,M2是相同的。
主要的考量點應該是為了面積, 因為整體的gain可約略寫成 gm4*ro4*ro2, 而M2 的 L 大一點可以帶來 ro2 較大的好處,
M4 則因為gm4*ro4會是一個定值,一旦gm4被決定, ro4 也沒有甚麼空間可以再調整，所以不如把size縮小 (保持ratio不變)。

謝謝!

xuwenwei

左边你可以取n=1，那么就不存在问题1，个人觉得这里定义n主要是为了和n+1做对比的吧，这样两个mos就差一个ΔV了
问题2 ，M3、M4的作用就是为了限定M1、M2的Vds相等，那么两路电流相等，不考虑衬偏，size一样，VG一样，自然VS就一样了，所以size要设定一样

jpwang

xuwenwei 发表于 2021-10-15 16:20
左边你可以取n=1，那么就不存在问题1，个人觉得这里定义n主要是为了和n+1做对比的吧，这样两个mos就差一个 ...

這麼一說，恍然大悟!
謝謝。