31、偏置发生器电路解析

偏置发生器电路解析

1. 电流分配器相关问题

在电流分配器的设计中，有诸多因素需要考虑。

1.1 非理想效应

基板偏置和短/窄沟道效应等细微影响，会对不同长宽比的晶体管产生不同作用，尤其在深亚阈值状态下，会导致分配器出现非理想行为，且这些效应不一定能被准确建模，使得仿真结果可能与实际测量结果不符。

1.2 有源与无源电流分配器比较

类型	优点	缺点
有源分配器	对裕量要求较低	整体精度较低，低电流范围较小
无源分配器	pFET副本匹配精度高	需要超过一个二极管压降的裕量

有源分配器从单个输入晶体管镜像到多个副本，精度很大程度取决于输入晶体管的匹配情况，其面积受限；而无源分配器中的pFET可具有任意大的面积，匹配精度较高。

2. 实现偏置电流的精细单调分辨率

MOS晶体管在电流分配器电路中易出现器件间失配问题，导致按比例缩放的数字控制电流在标称值附近存在随机误差。例如，对于一个最大标称电流为500 pA的8位有源分配器，本应获得0 - 500 pA之间均匀分布的256个可能电流偏置值，但实际测量结果可能会出现偏差，甚至在某些情况下，电流与代码值之间可能是非单调的，这