共源共栅电流镜的线性区问题

xduic

                               
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如图所示，我搭建了一个共源共栅的电流镜，右边电流镜的大小看起来没有问题，误差很小。但是仔细观察DC的话，发现下面那个管子的VDS很小，这样的话他就进入线性区了，可是电流结果看起来问题又不是很大，这样的话需要修改吗，是不是管子尺寸设计的不合适呢？（中间的电流镜被关掉了，可以忽视它）

yfchao2333

最好别把M6压入线性区。

现在电流镜像情况看起来还行，是因为两个共源管M1和M5的D\S\G电压一样。假设一个极端情况，右边M6如果被压进深线性区等效为一个电阻r6，如果M6的drain端有一个扰动ΔY，到M5的Drain端相当于ΔY*(r6+ro6)，导致Vds5≠Vds1，最终影响电流copy。
如果都处于饱和区，到M5的Drain端则是ΔY/(gm6*ro6)，明显小于线性区的情况，共栅管屏蔽干扰能力更强。
所以你这个cascode电流镜的管子比例是怎么设置的？

xduic

   

yfchao2333 发表于 2024-1-9 13:05
最好别把M6压入线性区。

现在电流镜像情况看起来还行，是因为两个共源管M1和M5的D\S\G电压一样。假设一个 ...

好的明白了 感谢您的回答！我现在重新调整了管子的尺寸和类型，可以保证所有管子都在饱和区了。另外多问一句，过驱动电压设置在200mv-300mv之间这个范围内可以不，为了保证噪声和失配的尽可能小。

yfchao2333

   

xduic 发表于 2024-1-9 14:04
好的明白了 感谢您的回答！我现在重新调整了管子的尺寸和类型，可以保证所有管子都在饱和区了。另外多问 ...

因为对失配和噪声起主要贡献的是共源管M1和M5，所以Vdsat取大一点可以。
共栅管就没必要取一样的vdsat，会牺牲你的输出摆幅，建议改小一点，通过增大W/L。

禅意

最好把下面管子调到饱和区，上面那层管子看起来尺寸有点小，工作电压余量感觉不多了

张江板砖工头

mmmmmmm