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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一 电流镜简述电流镜是模拟电路里的一个基本单元,可以用于复制电流, 也可以用作给差分对做负载；作为一个模块,一般设计考虑的参数包括电流的匹配,输出阻抗,输入 阻抗,输出电压范畴, 有时仍包括噪声； 而可以调整的参数就包括电路的拓扑结 构,管子的 w 和 l；试验中用到的是两种电流镜：共源共栅型即Cascode 电流镜和威尔逊即Wilson电流镜；对这两种电流镜进行仿真比较；二 仿真电路图下面为 Cascode电流镜和 Wilson 电流镜的仿真电路图Cascode电流镜左和 Wilson 电流镜右三 试验结果1 输出电流源左右两支路的电流波形关
2、系；分别输出电流元右边支路的电流与输出电压 VOC 和 VOW 间的关系曲线 . 1 对于 Cascode电流镜而言,其左右两支路的电流波形关系如以下图表示,其中 M2/D 表示右支路的电流与电流源之间的波形关系,这条曲线在电流源电流较名师归纳总结 小时,有较好的线性关系, 即右支路的电流在电流源电流较小时,与电流源供应第 1 页,共 8 页的电流相等,但超过肯定范畴,就偏离其线性关系,偏离较小；M3/D 表示左支- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 路的电流与电流源之间的波形关系,它是一条斜率为1 直线,说明左支路电流与电流源电流相等；Cascode电流
3、镜中左右支路电流与电流源电流的关系曲线Cascode电流镜中左右支路电流波形关系名师归纳总结 2 对于 Wilson 电流镜而言其左右两支路的电流波形关系如下所示,其中M6/D第 2 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 表示右支路的电流与电流源之间的波形关系,这条曲线在电流源电流较小时, 有较好的线性关系, 即右支路的电流在电流源电流较小时,与电流源供应的电流相等,但超过肯定范畴,就偏离线性关系,偏离较大；M7/D 表示左支路的电流与电流源之间的波形关系, 它是一条斜率为 1 直线,说明左支路与电流源电流相等；Wilson 电流镜中左右支路
4、电流与电流源电流的关系曲线名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上图为 Wilson 电流镜中左右支路电流波形关系曲线3 由以下图可知对Cascode电流镜而言,其右支路电流与输出电压voc的关系曲线如图 4 所示,由图中可以发觉,随着右支路的电流增大,输出电压 voc先以较大的斜率增大,接着以较小的斜率上升,到达最大值后,随电流增大而下降；4 由以下图可知对Wilson 电流镜而言,其右支路电流与输出电压voc的关系曲线如图 5 所示,由图中可以发觉,随着右支路的电流增大,输出电压voc先以较大的斜率增大,接着以较小的
5、斜率上升；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.假定两种电流镜的输入参考电流源、所以 MOS 管参数相同, 试问正常工作时,哪种电流镜的输出电压VOC 或 VOW 要低一些？答：由下面的 voc 和 vow 波形关系可知：当两种电流镜：共源共栅型即Cascode电流镜和威尔逊即Wilson 电流镜的输入参考电流源、即 MOS 管参数相同,假定正常工作条件下时,当 isrc=4.46*exp-6时,两者基本相等即 voc=vow；当 isrc 大于 4.46*exp-6小于 5.24*exp-5时, vocvow; 当
6、 isrc=5.24*exp-5时,vowvoc. 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电流镜的输出电压3.转变参数 glth 进行仿真,试分析VOC 或 VOW 波形关系曲线 glth 的尺寸对输出电流与电压稳固性的影响；分析 glth 尺寸对 voc 和 vow 的影响时 :在 ADE 菜单中点击 tools 的参数设置,参 数为 glth,扫面范畴为 0.18u 到 1.8u,步长设置为 5,然后开头,得到其电压电流关系如下：1 glth 的尺寸对 voc 的影响：随着 glth 的增加, voc 也随着某种趋势
7、增加名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2glth 的尺寸对 vow 的影响随着 glth 的增加, vow 也随着某种趋势增加分析 glth 尺寸对右路漏极输出电流的影响时： 在 ADE 菜单中点击 tools 的参数设置,参数为 glth,扫面范畴为 0.18u 到 1.8u,步长设置为 5,然后开头运行,得到的波形关系如下：3glth 的尺寸 M2 漏极输出支路电流的影响：随着 glth 的增加, M2 漏极输出支路电流也在增加也随着某种趋势增加名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4glth 的尺寸 M6 漏极输出支路电流的影响随着 glth 的增加, M6 漏极输出支路电流也在增加也随着某种趋势增加名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页