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mos管交流小信號模型-低頻、高頻小信號等效電路工作原理

信息來源:本站 日期:2017-12-23 

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MOS管溝通小信號模型

1.MOS管低頻小信號模型

因為在許多模仿電路中,MOS管被偏置在飽滿區(qū),所以主要推導(dǎo)出在飽滿區(qū)的小信號模型。所謂小信號是指對偏置的影響十分小的信號,關(guān)于MOS管而言,其小信號是相關(guān)于過驅(qū)動電壓( VGS -Vth)[而言的(這將在第2章中進(jìn)行解說)。

由前面的剖析可知:在飽滿區(qū)時MOS管的漏極電流足柵/源電壓的函數(shù),可引入一個壓控電流源來表明,其電流值為gmVGS,且因為柵/源之間的低頻阻抗很高,因而可得到一個抱負(fù)的MOS管的小信號模型,如圖1.16 (a)所示。

MOS管低頻小信號模型

實(shí)踐的模仿集成電路中MOS管存在著二階效應(yīng):溝道調(diào)制效應(yīng)、襯底偏置效應(yīng)等,因而有必要考慮二階效應(yīng)時MOS管的小信號等效模型。

因為溝道調(diào)制效應(yīng)等效于漏/源之間存在的電阻ro;而襯底偏置效應(yīng)則體現(xiàn)為背柵效應(yīng),即可用漏/源之間的等效壓控電流源gmbVBS表明,因而MOS管在飽滿區(qū)的小信號等效模型如圖1.16 (b)所示。

圖1.16所示的等效電路是最基本的,依據(jù)MOS管在電路中不同的接法能夠進(jìn)一步簡化。


2.MOS管高頻小信號等效電路

在高頻應(yīng)用時,MOS管的分布電容就不能疏忽,即在考慮高頻溝通小信號作業(yè)時有必要考慮MOS管的分布電容對電路功能的影響,所以MOS管的高頻小信號等效電路能夠在其低頻小信號等效電路的基礎(chǔ)上參加MOS管的極間電容完成,如圖1.17所示。

MOS管低頻小信號模型

因為在不同作業(yè)狀況(截止、飽滿、線性)時MOS管的分布電容值不同,因而若進(jìn)行詳細(xì)的核算比較困難,但能夠經(jīng)過軟件模仿進(jìn)行剖析。

另外,在高頻電路中有必要注意其作業(yè)頻率受MOS管的最高作業(yè)頻率的約束(即電路的工作頻率,如高于MOS管的最高作業(yè)頻率時,電路不能正常工作)。


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