二、源跟隨器(Sourse Follower)
圖2.1.1 源跟隨器
Iout=gm1Vin
從輸出結點看,輸出阻抗為M1源極視入電阻以及RS的并聯,考慮襯底偏置效應:
Rout=RS||1/(g m +g mb )
輸出電壓:
V****out=IoutRout= gm1Vin ****** [ **** RS||1/(gm +g****mb) ]**
那么增益的大小就是:
|Av|=Vout/Vin=gm1[********** RS||1/(g m +g****mb) ]**************
=gm1RS******************************** ****/[1+ ******** (gm +gmb )RS ] ****************
增益約等于1,但始終小于1。(為什么?)
對源跟隨器增益的分析蠻有意思的,可以從多個方面解釋為什么增益接近于1但是始終小于1,大家可以拓展思維,這對深入理解模擬集成電路原理是有益的。
源跟隨器的輸入輸出特性具有非線性 ,不看拉扎維書中的解釋,我們從反證法的角度分析。
假設源跟隨器不具有非線性,即輸出電壓Vout始終線性跟隨輸入電壓Vin,那么就表示M1的柵源電壓VGS保持恒定,假設VTH也恒定,那么支路電流也保持恒定,在電阻RS上產生的壓降保持恒定,但是輸出電壓在變化,這便矛盾了。
問題的本質是偏置電流不恒定,我們只需要使偏置電流保持恒定就能減輕非線性問題。一個方法就是將RS替換成電流源負載,如圖2.1.2:
圖2.1.2 減輕非線性
我們可以將RS替換成其它的負載,再分析特點。
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