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mos管交流小信号模型-低频、高频小信号等效电路工作原理

信息来源:本站 日期:2017-12-23 

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MOS管沟通小信号模型

1.MOS管低频小信号模型

因为在许多模仿电路中,MOS管被偏置在饱满区,所以主要推导出在饱满区的小信号模型。所谓小信号是指对偏置的影响十分小的信号,关于MOS管而言,其小信号是相关于过驱动电压( VGS -Vth)[而言的(这将在第2章中进行解说)。

由前面的剖析可知:在饱满区时MOS管的漏极电流足栅/源电压的函数,可引入一个压控电流源来表明,其电流值为gmVGS,且因为栅/源之间的低频阻抗很高,因而可得到一个抱负的MOS管的小信号模型,如图1.16 (a)所示。

MOS管低频小信号模型

实践的模仿集成电路中MOS管存在着二阶效应:沟道调制效应、衬底偏置效应等,因而有必要考虑二阶效应时MOS管的小信号等效模型。

因为沟道调制效应等效于漏/源之间存在的电阻ro;而衬底偏置效应则体现为背栅效应,即可用漏/源之间的等效压控电流源gmbVBS表明,因而MOS管在饱满区的小信号等效模型如图1.16 (b)所示。

图1.16所示的等效电路是最基本的,依据MOS管在电路中不同的接法能够进一步简化。


2.MOS管高频小信号等效电路

在高频应用时,MOS管的分布电容就不能疏忽,即在考虑高频沟通小信号作业时有必要考虑MOS管的分布电容对电路功能的影响,所以MOS管的高频小信号等效电路能够在其低频小信号等效电路的基础上参加MOS管的极间电容完成,如图1.17所示。

MOS管低频小信号模型

因为在不同作业状况(截止、饱满、线性)时MOS管的分布电容值不同,因而若进行详细的核算比较困难,但能够经过软件模仿进行剖析。

另外,在高频电路中有必要注意其作业频率受MOS管的最高作业频率的约束(即电路的工作频率,如高于MOS管的最高作业频率时,电路不能正常工作)。


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