偏置电压转电流的结构和Vds margin问题

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请问：
1.如果Vds有限，是 M3的Vds_margin 更重要，还是M2的Vds_margin 更重要？
2. M1 在 放大器输出位置有什么作用吗？是Vref电压转I电流的作用吗？



3.如果调制 cascode ，下面 哪个mos管的 Vds margin 更重要？



感谢

敬山一休

第一个问题我也不是很确定，我认为是M2的vds更重要，因为在设计的时候有时候M3是允许工作在现行区的但是M2是不可以的。
第二个问题，M1将放大器的输入偏差放大输出电压到M1，M1将该电压转换成电流，电流经过电阻转换成电压反馈到放大器输入端，由此来看确实是电压转电流的作用。

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敬山一休 发表于 2022-5-5 08:55
第一个问题我也不是很确定，我认为是M2的vds更重要，因为在设计的时候有时候M3是允许工作在现行区的但是M2 ...

想请问下Q1回答中为什么M3 可以工作在线性区? M3和M9是电流镜吧，难道不需要在饱和状态吗？

夜冷了

问题一：这不叫vds有限，就是M2和M3的vds 之和是一个vth，你这个仿真到FF 150C 很有可能会翻车。这种cascode 偏置方法就有这缺陷，一般cascode 管子很难保证所有情形都工作在饱和区；线性区就线性区吧，又不影响啥；
问题二:   V2I 结构，也可以运放直接输出在PMOS gate，不过缺陷是需要一个miller 补偿(当然我也见过补零点的)；用N 管的好处当然是稳定性好做。只需要EA 带宽压低一些，提高M1中的电流，或者EA 输出拉一个对地的电阻，就可以了。
在最低电源电压下，应保证M1 工作在饱和区，不然电流的电压调整率不好；
问题三：以N管为例，关于MOS管串联，如果尺寸相同，你可以等效为W/2L（并联是2W/L），一般底下的就是个电阻，当然你换成一个电阻也是可以的。还有一种应用是，底下的管子使用较小的W/L，获得较大的vgs，减去上面管子的vgs，还能得到一个超过vdsat的vds，一般多用于运放中，此时下面的比较重要。
一个解决：谁是决定整个支路电流的器件，谁就最重要。