第一章笔记

《模拟CMOS集成电路设计》第5章聚焦于电流镜与偏置技术，详细阐述了基本电流镜、共源共栅电流镜、有源电流镜的工作原理、特性及应用，以及放大器中的偏置技术。这些内容对于设计稳定、精确的模拟电路至关重要，有助于理解和解决电流源设计中的关键问题，以及为各类放大器提供合适的偏置条件，从而优化电路性能。

基本电流镜

1. 电流源的重要性与设计问题
   • 电流源在模拟电路中应用广泛，其输出电阻、电容、电压余度与输出电流大小存在相互制约关系，同时电源、工艺、温度依赖性，输出噪声电流及与其他电流源的匹配等方面也很重要。简单的电阻偏置难以提供稳定电流源，需基于基准电流复制的方法设计电流源。
2. 电流镜的工作原理与特性
   • 基本电流镜由两个工作在饱和区且栅源电压相等的相同晶体管组成，可精确复制电流，不受工艺和温度影响，复制比例由器件尺寸比率决定，但复制链过长会累积误差。电流镜在差动放大器等电路中用于偏置尾电流源和负载电流源，其晶体管通常采用相同栅长，通过调节宽度实现电流比例缩放，还可处理信号，放大小信号电流，但会增加偏置电流。

共源共栅电流镜

1. 沟道长度调制的影响及解决方法
   • 沟道长度调制会使基本电流镜镜像电流产生误差，尤其是使用最小长度晶体管时。解决方法是迫使(V_{DS2})等于(V_{DS1})或(V_{DS1})等于(V_{DS2})，以抑制该影响。
2. 共源共栅电流镜的两种拓扑结构
   • 第一种拓扑结构：通过共源共栅器件屏蔽电流源，保证(V_{DS2}=V_{DS1})，用两个二极管连接型器件串联生成(V_{b})，能精确复制电流，但消耗较大电压余度，P点最小允许电压为两个过驱动电压加上一个阈值电压。