MOS管偏置電路的基礎論壇分析

在MOS模擬集成電路中，偏置電路是不可缺少的重要組成部分。偏置電路與上一節恒流源電路密切相關。在第二節，我們對恒流源電路的恒流特性及輸出阻抗進行了討論，而對如何實現參考電流IR沒有進行說明，這一節，將重點討論參考電流源IR如何實現。IR決定后，就可根據溝道的寬長比（W/L）設計出所需要的恒流源電流IO。

一、MOS管偏置電路

基本的偏置電路如圖2.3-1所示。參考電流IR由電阻RB、電源電壓（VDD、Vss）和M2管的VGS，電壓所決定，即

M2管工作在飽和區，其電流可用下式表示

由上式可得M1管的寬長比為

上式的，電壓值較小，因此上式可簡化為

利用（2.3-1）、（2.3-4）式，對于給定的IR、電源電壓（VDD、VSS）和M1管的VGS電壓，可求得和M1管的寬長比W1/L1，現舉例如下：

【例】IR=80微安，VDD=5伏，VSS=-5伏，VGS1=2伏，VT=1伏，μD=600厘米²/伏●秒，

toх=1000埃，Io1=100微安，Io2=200微安，εo=8.85×10^-14法/厘米，εoх=3.9。

試計算。

由（2.3-1）式

由（2.3-4）式

取L1=L2=L3=10微米，

則W1=80微米，W2=100微米，W3=200微米。

圖2.3-1的偏置電阻RB的阻值較大，需占用較大硅片面積，為提高集成度，RB電阻可用MOS管取代。

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