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文档简介
Word哪些因素会影响MOSFET放大器的Robust根据前这两期的内容,我们已经设计了一个实际可以用的(放大器),我们可以根据这些知识设计出五倍、十倍的放大器,但是当我们要生产成千上万这种放大器的时候,我们就不得不考虑这个器件的鲁棒性Robust。OK,本期就谈谈这个Robust。
本期内容
哪些因素会影响(MOSFET)放大器的Robust
增加一个电阻,提高Robust
增加一个(电容),两全其美
1、哪些因素会影响MOSFET放大器的Robust
首先看之前讲过的共源级放大电路的放大倍数表达式,这个在之前中详细推导过。我们就用这个表达式来分析放大器的Robust。
①、温度:温度会影响u_n,前面介绍过u_n可以理解为电荷的运动能力,只有在一定温度范围内u_n才能保持一个稳定的数值,所以器件的Datasheet一般都会表明该器件能够正常工作的温度范围。
②、供电电压:供电电压如果不够稳定,纹波较大,直流偏置电压VGS就会抖动,从而影响放大倍数。
③、工艺:由于厂家工艺的限制,同一厂家今天做的晶圆和昨天做的晶圆一定会有略微的差异,不同厂家生成的晶圆片之间可能差异更大,这一差异会导致不同晶圆片的V_TH不同,W/L不同,Cox不同,R_D不同。
2、增加一个电阻,提高Robust
Fig.1
看图Fig.1中电路,左图为我们之前介绍的常规的放大电路,右图唯一的不同是在MOSFET的源级加上了一个(电子),这个电阻是什么作用呢?我们把MOSFET的小(信号)电路模型带入右图,利用之前讲解的内容很容易救可以求出它的放大倍数,弄不明白的小姐姐可以留言,手把手把你搞明白。
从这个式子中可以看出当温度、供电电压、工艺导致gm变化时,由于R_S的作用,使放大倍数的稳定性提高很多,一个极限的例子是当R_S远大于1/gm时,放大倍数为R_D/R_S,与gm没有关系了,由于工艺的原因,同一晶圆片上的电阻要么都偏大,要么都偏小,这样比值偏差的程度就小很多。虽然R_S可以大大提高器件的Robust,但是我们付出的代价确是放大倍数的降低。(R_S=0时为我们之前得到的放大倍数)
3、增加一个电容,两全其美
供电电压的稳定对器件的Robust影响是非常大的,如果忽略温度和厂家工艺对Robust的影响,只考虑供电电压影响的画,可以实用下面的拓扑结构,在MOSFET的源级再并联上一个电容C_S,这样可以减小直流供电电压对放大倍数稳定性的影响,又不会因为R_S的引入导致放大倍数的下降。两全其美
至此,共源级放大电路的基本形式
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