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【模拟集成】详解小信号模型中的跨导-KIA MOS管

信息来源:本站 日期:2022-10-19 

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【模拟集成】详解小信号模型中的跨导-KIA MOS管


小信号模型中的跨导

数学中我们有一个经典的思想:微分思想。

设函数y=f(x)在x0及其附近有定义,如果函数值f(x)在点x0处的改变量Δf(x0)可以表示成自变量改变量的一次项a(x0)Δx与自变量改变量的高阶无穷小量o(Δx)之和,即


Δf(x0)=a(x0)Δx+o(Δx),则称函数f(x)在x0处可微,a(x0)Δx称为f(x)在x0处的微分,记作df(x0)=a(x0)Δx。


在小信号分析中,我们利用这个特点去求交流变化量产生的电流影响。求完之后,再加上输入的直流偏置信号,就可以得到实际的电流值。


举个例子,比如输入的栅源信号是Vgs+VGS,分析小信号时,只看Vgs,这样在电路中其作用产生的Ids为IDS关于VGS(直流信号)求偏导后乘以Vgs,这里的IDS关于VGS求偏导就定义为跨导gm。


对于一个mos,常见的跨导有三类:gm、gds、gmb。


三种小信号模型

根据数学式子的一步步推到,我们可以得到IDS的电流为

小信号模型 跨导


如果只看交流信号有

小信号模型 跨导


01 只考虑栅源电压

该形式只考虑栅源电压对电路各处的影响。

小信号模型 跨导


02 在01基础上考虑沟道长度调制效应

有两种形式,因为两端电压Vds的不变性,可以等效为一个阻抗。

小信号模型 跨导


03 在02的基础上再考虑体效应

小信号模型 跨导



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