电流镜的相关问题

YooJio

一个非常简单的电流基准，配合一个两级运放电路，第一级放大需要157uA的电流，然后PM2管和P8、9通过一定比例放大使得PM2的id=311uA，PM1和PM0为155.97uA，PM3需要2.356mA的电流，第一遍我用理想电流源去给这个电流，然后放大倍数100，总的放大倍数就是10000，通过调整比例使PM3的电流为2.55343mA，此时去掉理想电流源，第二级放大倍数只有47，为什么会出现这种现象，电流镜不是在合适的工作电压和通过调整比例就能得到一个近似的电流吗，我的PM2和PM9的m比值是6，最后的结果也确实差不多，但是PM3的电流就差很多，其次为什么同样的电流，OUT2输出的电压不一样，放大倍数差距为什么这么大。

总电路图

理想电流源仿真图

从上到下依次是10mV、964mV、134V，因为调整了PM3的L，第二级放大倍数为134。

电流镜

从上到下依次是10mV、964mV、46.5V，第一级是没有问题的。

knowworlds

电流镜复制不准考虑channel modulation效应。是不是Vds调制效应过大导致复制比例不对。
放大比例不够考虑PMOS电流镜输出阻抗是否太小。
如果P/N的rout级别相近，那么从理想电流镜换成P管时，gain最多下降1/2。也就是6dB。你的仿真结果告诉我P管阻抗要比N管低那么一些。

子车天纵

理想电流源的阻抗和你PM3的阻抗肯定不一样啊，另外为什么你OUT能到100多V啊，你这不都是低压管

YooJio

   

子车天纵 发表于 2022-7-25 16:40
理想电流源的阻抗和你PM3的阻抗肯定不一样啊，另外为什么你OUT能到100多V啊，你这不都是低压管 ...

应该是理论达到，实际不行吧，但是我用左边这个电流镜结构就能达到100V，同样PM3的id=2.356mA，是因为管子尺寸太大了吗。

子车天纵

   

YooJio 发表于 2022-7-25 16:45
应该是理论达到，实际不行吧，但是我用左边这个电流镜结构就能达到100V，同样PM3的id=2.356mA，是因为管 ...

神奇

NiPeal

直流偏置点设置多少啊，这个100V不是妥妥击穿态了吗

YooJio

   

NiPeal 发表于 2022-7-25 17:06
直流偏置点设置多少啊，这个100V不是妥妥击穿态了吗

工作电压2.3V，NM2和PM3的管子尺寸很大

YooJio

   

knowworlds 发表于 2022-7-25 17:11
电流镜复制不准考虑channel modulation效应。是不是Vds调制效应过大导致复制比例不对。
放大比例不够考虑PM ...

明白了！

NiPeal

   

YooJio 发表于 2022-7-25 17:16
工作电压2.3V，NM2和PM3的管子尺寸很大

对管输入是1.15？比较好奇楼主怎么仿真出来的100v的？

YooJio

   

NiPeal 发表于 2022-7-25 17:34
对管输入是1.15？比较好奇楼主怎么仿真出来的100v的？

第二级放大电路的跨导是第一级的10倍，取增益大于200的gm/id值，我取的是8，这样就能算出所需要的id，L相同的情况下，id/W也是8，就能得到W。10mV的电压经过一次放大到1V，再通过第二次放大到100V，和最佳答案那人分析的一样，如果换成P管会使得增益降低1/2，这样就会从120倍变成60倍，出现了47倍是因为N管和P管的阻抗不同。