¿Qué causa la ganancia del modo común en el amplificador diferencial MOS?

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Pasé por muchas de las preguntas anteriores en este foro y también por muchos otros sitios, pero ninguno respondió mi pregunta, así que decidí publicarlo aquí.

¿Qué hace que la señal de modo común aparezca exactamente en el lado de salida? Sé que los transistores no son simétricos y esto causa un desplazamiento, pero suponiendo que los transistores son todos simétricos, ¿qué hace que las señales del modo común no se rechacen completamente? Creo que esto tiene que ver con que la fuente de corriente de la cola no sea ideal, pero ¿cómo afecta esto exactamente?

    

2 respuestas

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Una ganancia de modo común es el resultado de dos cosas. La resistencia de salida finita de la fuente de corriente (M5) y una división de corriente desigual entre M1 y M2.

La impedancia de salida finita es el resultado de la resistencia de salida rds del transistor y los condensadores parásitos en el drenaje de M5. El resultado es que cualquier cambio en el voltaje común da como resultado un cambio de ISS.

Suponiendo solo un voltaje de modo común y ningún voltaje diferencial, el cambio de la ISS actual se divide entre M1 y M2. En la práctica, M1 y M2 son ligeramente diferentes debido a la falta de coincidencia, la corriente no se dividirá en partes iguales y la corriente diferencial se convierte en un voltaje de salida.

Incluso para un transistor perfectamente adaptado se puede encontrar un ligero desequilibrio, M1 tiene una carga conectada a diodo y M2 tiene una carga de fuente de corriente. La impedancia al mirar las fuentes de M1 y M2 será ligeramente diferente debido a esta asimetría. Una vez más se producirá una corriente diferencial.

Actualización: en algunos libros de texto, el rechazo de modo común se deriva para un total Estructura diferencial con coincidencia perfecta. Entonces el modo común el rechazo se calcula como la relación de salida en modo común a entrada de modo común.

Esto da el conocido resultado Acm ~ RD / (2 rds5)

El circuito que se muestra en tu publicación está singularizado y, por lo tanto, otro Se requiere un enfoque.

    
respondido por el Mario
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Como mencionó @Mario, si asumimos que M3 y M4 son simétricos y tienen una resistencia de saturación de rds y M5 tiene una resistencia de activación de rds5, entonces la ganancia del modo común es rds / (1 / gm + 2 * rds5).

    
respondido por el AliA

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