依据Lec 12和Lec 13这两期的内容MOSFET了解与使用:Lec 12—一篇文章搞定共源级扩大电路,MOSFET了解与使用:Lec 13—规划一个实践的共源级扩大电路,咱们现已规划了一个实践能够用的扩大器,咱们能够依据这些常识规划出五倍、十倍的扩大器,可是当咱们要出产不计其数这种扩大器的时分,咱们就不得不考虑这个器材的鲁棒性Robust。OK,本期就谈谈这个Robust。
哪些因素会影响MOSFET扩大器的Robust添加一个电阻,进步Robust添加一个电容。
1、哪些因素会影响MOSFET扩大器的Robust
首先看之前讲过的共源级扩大电路的扩大倍数表达式,这个在MOSFET了解与使用:Lec 7—扩大器电路模型II中具体推导过。咱们就用这个表达式来剖析扩大器的Robust。
①、温度:温度会影响u_n,前面介绍过u_n能够了解为电荷的运动才干,只要在必定温度规模内u_n才干坚持一个安稳的数值,所以器材的Datasheet一般都会标明该器材能够正常作业的温度规模。
②、供电电压:供电电压假如不行安稳,纹波较大,直流偏置电压VGS就会颤动,然后影响扩大倍数。
③、工艺:由于厂家工艺的约束,同一厂家今日做的晶圆和昨日做的晶圆必定会有稍微的差异,不同厂家生成的晶圆片之间或许差异更大,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、添加一个电阻,进步Robust
看图Fig. 1中电路,左图为咱们之前介绍的惯例的扩大电路,右图仅有的不同是在MOSFET的源级加上了一个电子,这个电阻是什么效果呢?咱们把MOSFET的小信号电路模型带入右图,使用之前解说的内容很简单救能够求出它的扩大倍数,弄不了解的小姐姐能够留言,手把手把你搞了解。
从这个式子中能够看出当温度、供电电压、工艺导致gm变化时,由于R_S的效果,使扩大倍数的安稳性进步许多,一个极限的比如是当R_S远大于1/gm时,扩大倍数为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,这样比值误差的程度就小许多。尽管R_S能够大大进步器材的Robust,可是咱们支付的价值确是扩大倍数的下降。(R_S=0时为咱们之前得到的扩大倍数)
3、添加一个电容,一举两得
供电电压的安稳对器材的Robust影响是非常大的,假如疏忽温度和厂家工艺对Robust的影响,只考虑供电电压影响的画,能够有用下面的拓扑结构,在MOSFET的源级再并联上一个电容C_S,这样能够减小直流供电电压对扩大倍数安稳性的影响,又不会由于R_S的引进导致扩大倍数的下降。