关于电压余度的讨论

KongDu

在Razavi的《模拟CMOS集成电路设计 第2版》中，在16页描述这样一句话

其中提到VD,sat越大，信号可以得到的电压余量越小。这句话是什么意思？

我的理解是：电压余度（headroom）是为了让晶体管工作在饱和区所必须的最小电压，其与电压摆幅的和为供电电压的值。如果VD,sat的值越大，那么所需要的让晶体管工作在饱和区的最小电压应该更大才是啊，这里反而是说更小，请问这是为什么？

Thalia26

应该是有个前提条件：VDS一定。VDsat越大，VDS-VDsat=Vsat_margin越小（差值就是余度）

KongDu

   

Thalia26 发表于 2022-9-3 14:41
应该是有个前提条件：VDS一定。VDsat越大，VDS-VDsat=Vsat_margin越小（差值就是余度） ...

关于电压余度的理解 - Analog/RF IC 设计讨论 - EETOP 创芯网论坛 (原名：电子顶级开发网) -
在这篇帖子中有人解释了电压余度，按照他的解释并不会有书上的结论啊。
难道是因为headroom有多种理解吗？按照您的理解确实是可以得到书上的结论，那么headroom在何时都有什么样的理解呢？

！@#4

管子要工作在饱和区，vds就得大于vdssat，，那么它的vds为vdssat~vdd之间，电压余度为vdd-vdssat，vdssat越大，那自然电压余度就越小啊

KongDu

   

！@#4 发表于 2022-9-3 15:42
管子要工作在饱和区，vds就得大于vdssat，，那么它的vds为vdssat~vdd之间，电压余度为vdd-vdssat，vdssat越 ...

这个不叫电压摆幅（Swing）吗，Swing和Headroom的区别是什么呢？

nuaa1

   

KongDu 发表于 2022-9-3 17:45
这个不叫电压摆幅（Swing）吗，Swing和Headroom的区别是什么呢？

我的理解与2楼一样。

电压余度（Headroom） = 允许的最大摆幅（maximum Swing）
以最简单的电阻负载的CS stage为例：
不失真前提下：输出信号的摆幅 = 输入信号的摆幅 * 电压增益

显然，Vdd一定时，当Vd,sat增大，允许的输出信号的最大摆幅（maximum Swing）变小，即所谓电压余度（Headroom）变小了。
而此时，实际输出信号的摆幅（output signal swing）不一定受到影响，它取决于输入信号摆幅、电压增益。

                               
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