Resistencia de salida de un espejo de corriente de Cascode de alto swing

Cuando desee medir la resistencia de salida, reemplace la fuente de corriente \ $ i_ {in} \ $ de la izquierda con un circuito abierto, coloque un generador de señales \ $ v_s \ $ en la salida y mida el \ $ i_ {s} \ $ que se extrae de ella. Si haces esto, las puertas de \ $ M_2 \ $ y \ $ M_4 \ $ no se mueven y son pequeñas señales de señal. Como la fuente de \ $ M_2 \ $ también es una señal de tierra, \ $ v_ {gs2} \ $ (señal pequeña) siempre es cero.

Esto significa que \ $ M_2 \ $ se comporta como una resistencia de valor \ $ r_ {ds2} \ $. Llamemos a esto \ $ R \ $.

Entonces, tiene un transistor simple con su fuente conectada a tierra a través de una resistencia y su compuerta en la tierra de señal, y desea la resistencia de salida.

\ $ i_s \ $ provienen de la salida y fluirán hacia abajo \ $ R \ $, por lo que la fuente de M4 estará en un voltaje de $$ v_ {s4} = i_s R $$ Esto significa que $$ v_ {gs4} = 0 - v_ {s4} = - i_s R $$ y, por tanto, tiene una corriente descendente en el transistor de $$ i_ {d4} = g_ {m4} v_ {gs4} = - g_ {m4} i_s R $$ También tiene una corriente en \ $ r_ {ds4} \ $, que en la dirección descendente es $$ i_ {r_ {ds4}} = (v_s - v_ {s4}) / r_ {ds4} $$ Estas dos corrientes, sumadas, son iguales a \ $ i_s \ $. $$ i_s = - g_ {m4} i_s R + v_s / r_ {ds4} - i_s R / r_ {ds4} $$

$$ i_s (1 + g_ {m4} R + R / r_ {ds4}) = v_s 1 / r_ {ds4} $$

$$ R_ {out} = v_s / i_s = r_ {ds4} + g_ {m4} R r_ {ds4} + R = r_ {ds4} + g_ {m4} r_ {ds2} r_ {ds4} + r_ {ds2} \ approx g_ {m4} r_ {ds2} r_ {ds4} $$

Con sus datos obtengo \ $ 43M \ Omega \ $ con la fórmula exacta.

Creo que lo que hiciste mal es pensar de manera incorrecta sobre lo que es una entrada. La entrada es el generador de la corriente que se refleja, pero en su lugar, cortó las puertas y las fuentes de todos los transistores, a pesar de que no haya ninguna fuente de voltaje de entrada que los vincule, y por lo tanto no tiene razón para hacerlo.