MOS放大电路2课件

场效应管与三极管混合放大电路1.静态分析2.动态分析MOS开关电容（SC）结构：由MOS模拟开关和MOS电容组成。功能：在时钟信号的控制下，完成电荷的存储和转移。在集成电路中，开关电容可以代替电阻，因此又称为“SC等效电阻”。分类：并联型、串联型。MOS模拟集成单元电路MOS电流源MOS有源负载MOS单级放大器GDSB单管增强型有源负载MOS管有源负载UDDUOroGDBSUOrogdsgmUgsgmbUbs由图可知：rO=UOIO=UOgdsUO+gmUgsgmbUbs+而Ugs=Ubs=UOrO=1gds+gmgmb+IO用D与S间的动态电阻代替大电阻画交流通路DGB均接交流地减小gmb单管增强型有源负载MOS管有源负载GDSBUDDUOroGDBSUOrogdsgmUgsgmbUbsIOrO=1gds+gmgmb+rO≈1gmgmb+1gm)(1+=gmb=gmgdsgm和gmb<<适量减小gmro增大单管耗尽型有源负载MOS管有源负载GDSBUDDUOroDBGSUOrogdsgmbUbsIO耗尽型：Ugs=0ID=Idss做有源负载时G与S短接用D与S间的动态电阻代替大电阻画交流通路DB均接交流地G与S相接由图可知：rO=UOIO=UOgdsUO+gmbUbs而Ubs=UOrO=1gdsgmb+常用的电路形式MOS单极放大器E/E型NMOS单极放大器E/D型NMOS单极放大器CMOS单极放大器推挽式CMOS单极放大器MOS单极放大器E/E型NMOS单极放大器N2N1UDDUO+-Ui+-gm1Ugs1IOD1rds1RL2G1UO+-Ui+-roS1RL2放大管及有源负载均为增强型NMOS管E/E型便由此得名电压增益MOS单极放大器E/E型NMOS单极放大器通常rds1>>RL2当两管K’、ID相等时其中MOS单极放大器E/E型NMOS单极放大器gm1Ugs1IOD1rds1RL2G1UO+-Ui+-roS1输入电阻：N1的栅源绝缘电阻，很高，一般可达1010。输出电阻：gds1,gds2<<gm2,gmb2MOS单极放大器E/E型NMOS单极放大器电压增益输入电阻很高，一般可达1010。输出电阻2<<1时N2MOS单极放大器E/D型NMOS单极放大器N1UDDUO+-Ui+-gm1Ugs1IOD1rds1RL2G1UO+-Ui+-roS1放大管为增强型NMOS管负载管为耗尽型（称D管）E/D型便由此得名电压增益RL2MOS单极放大器E/E型NMOS单极放大器gm1Ugs1IOD1rds1RL2G1UO+-Ui+-roS1输入电阻：N1的栅源绝缘电阻，很高，一般可达1010。输出电阻：gds1,gds2<<gmb2MOS单极放大器E/D型NMOS单极放大器电压增益输入电阻很高，一般可达1010。输出电阻电压增益约为几十倍，是主要的NMOS放大器。MOS单极放大器CMOS有源负载放大器G1D1S1S2D2G2-USSUDDUiUOEGgm1Ugs1IOD1D2rds1rds2G1UO+-Ui+-roS1S2G2电压增益MOS单极放大器CMOS互补放大器G1D1S1S2D2G2-USSUDDUOgm1Ugs1D1D2rds1rds2G1G2UO+-Ui+-roS1S2UiId1Id2gm2Ugs2电压增益由图可看出Ugs1=Ugs2=Ui如gm1=gm2=gmro=rds1//rds2MOS单极放大器CMOS互补放大器电压增益特点：1.增益高--是CMOS有源负载放大器的2倍；2.输出电阻与CMOS有源负载放大器相同。输出电阻存在问题：级联存在电平匹配困难，因此一般作输出级。MOS集成运算放大器常用的MOS运放NMOS运放：优点—速度与集成度高缺点—电压增益比较低，电路比较复杂。CMOS运放：优点—电压增益高，电路比较简单缺点—速度与集成度比NMOS低。电路结构与双极型运放相似小结MOS集成电路中普遍采用有源负载共源放大电路，常用的有四种，即、E／E型，E／D型，CMOS型和CMOS互补形放大器。1.E／E型放大电路的放大管和有源负载管均采用增强型MOS管组成。电压增益为：AUE=-gm1(rds1//RL1)

如放大管和负载管的ID和K一致，放大增益可表示为：电压增益小，约为5~10倍。小结2.E／D型放大电路的放大管采用增强型和负载管均采用耗尽型MOS管组成。电压增益为：AUD=-gm1(rds1//RL2)

AUD≈AUE/2

2=gm2/gmb2，通常为0.1左右。E／D型的电压增益比E/E型大10倍到几十倍。3.CMOS有源负载放大电路是采用极性不同（N沟或P沟道）的放大管和负载管组成。电压增益为：AU=-gm/(gds1+gds2)其电压增益比AU