CMOS源电阻及其对源极跟随器增益的影响
cmos源极跟随器不是容易设计的电路，但通过仔细分析并在bsim模型中考虑源电阻，设计人员可以获得更准确的结果，从而在低噪声放大器的设计中实现更好的匹配。
介绍
cmos源跟随器很难使用cmos器件进行设计，因为与双极结型晶体管（bjt）相比，cmos器件的跨导较低。因此，非常规跟随器必须设计为提供接近1的增益。相比之下，简单共漏极跟随器的增益远小于1。然而，经过分析，您可以看到，不仅跨导会影响放大器的增益，随着半导体工艺的缩小和器件的缩小，源电阻（rs）也会导致增益减少。
增益测量
图1所示电路为一个简单的共漏放大器，用于测量增益。
图1.用于增益测量的测试电路。
图2所示为可从图1电路得出的小信号模型。
图2.图1电路的小信号模型。
从图2可以看出，简单共漏极跟随器的增益（g）为：
其中 gl是负载的跨阻（rl）， gds是漏源电阻的跨阻（rds） 和 gm是cmos跨导。
使用台积电0.18μm工艺和宽度为1μm、长度为1.5μm的cmos器件（图0 nfet，m18），在100khz下获得10mv ac波形的预期增益和测量增益（见表1）。
表 1.简单共漏极跟随器的测量增益
vg(dc) (v) expected gain measured gain
1.2 0.836 0.655
1.0 0.7490 0.63
0.9 0.703 0.612
0.75 0.631 0.56
表1结果显示，增益存在额外的损耗，这是由rs.
计算源电阻（rs)
图3显示了为图2小信号模型计算直流解决方案后得出的电路。
图3.简单共漏极跟随器的直流模型。
可以使用图 3 模型从仿真中提取以下参数：
idc：测量的直流电流
vs：电源电压
vin：10khz 时的交流输入电压 （100mv）
vdd：电源电压
rds：漏源电阻
从这些中，您可以使用以下方法计算内在gm'：
其中 idc' 只是：
和：
假设：
和：
其中β是晶体管的直流增益，uo是表面迁移率，c牛是单位面积的栅极氧化物电容，w是晶体管栅极宽度，l是晶体管栅极长度。
注：内在的gm' 只能使用测量的直流电流进行测量，因为 v一般事务人员' 没有 r 就无法测量s.
使用图2小信号模型，可以推导出以下测量增益公式。这个方程考虑了g的影响m' 由 rds，如前所述。
测量源电阻（rs)
r型s表2中的结果是使用用于增益测量的相同晶体管获得的（宽度= 5μm，长度= 0.18μm，100khz时输入交流波形为10mv）。
表 2.测量简单共漏极跟随器的源极电阻
vg(dc) (v) idc (µa) gm' (ma/v) rs (ω)
1.2 364 2.75 370
1.0 251 2.26 357
0.9 197 1.99 357
0.75 119 1.52 375
结论
从本文显示的结果可以看出，rs是一个有效的关注点，并且对源追随者的收益有重大影响。结果显示 r 值的分布为 5%s，这可能是由于对 r 值的估计ds模拟时。还值得一提的是，r的值s影响计算的跨导值——这是因为跨导目前是使用测量的 v 计算的一般事务人员值，包括 r 两端的压降s这被假定在价值上可以忽略不计。但是，因为rs是真实的，并且源极电阻两端存在有效的压降，晶体管的v一般事务人员有效降低，进而降低cmos器件的跨导性。
使用宽度为5μm至10μm的晶体管，人们会期望rs减少一半。然而，事实并非如此，由此产生的测量结果突出表明电阻值相似。经过进一步调查，发现所使用的设计套件基于最小源面积进行计算。无需在晶体管模型中添加 bsim 参数，rs在大多数情况下，计算和模拟不准确。这意味着在计算晶体管跨导等测量值时，真实硅和仿真之间始终存在不匹配。rf设计（如max2645低噪声放大器）已经考虑到了这一点，其中匹配对于防止插入和电压波反射引起的损耗至关重要。在使用标准设计套件的基带设计中，这个问题可能会被忽视。
可自由设计的3D打印LED灯 都是你心仪的款式
OLED应用场景尚未打开 LCD显示屏地位依旧稳固
口腔健康保卫专家，水牙线好用吗？
LED财政补贴7月初出台 过半LED企业倒闭
同步降压型稳压器LTC3541的性能特点及适用范围
CMOS源电阻及其对源极跟随器增益的影响
小米MIX4也将于9月发布，看来9月旗舰大战的规模将再度升级
平板电脑市场陷入颓势 联想却逆流而上销售增长100%！
济南机场：国内首个数字集群通信系统的宽窄带融合应用系统
新一代信息技术赋能下的智慧水务体系
TCL25A106彩电存储器损坏故障的检修分析
真空压力传感器属性
原来这就是联网智能门锁！
智能电表及电能质量测量方法
人工智能推动机器人进入智能化时代
模拟电路的创新和性能将得到持续不断的改进
亚太电信：完成建设25000个基站计划
雷曼光电领跑MicroLED赛道 Micro LED显示行业应用获好评
ATM的应用权限访问控制概念介绍
业余电台,中国无线电运动协会
介绍
cmos源跟随器很难使用cmos器件进行设计，因为与双极结型晶体管（bjt）相比，cmos器件的跨导较低。因此，非常规跟随器必须设计为提供接近1的增益。相比之下，简单共漏极跟随器的增益远小于1。然而，经过分析，您可以看到，不仅跨导会影响放大器的增益，随着半导体工艺的缩小和器件的缩小，源电阻（rs）也会导致增益减少。
增益测量
图1所示电路为一个简单的共漏放大器，用于测量增益。
图1.用于增益测量的测试电路。
图2所示为可从图1电路得出的小信号模型。
图2.图1电路的小信号模型。
从图2可以看出，简单共漏极跟随器的增益（g）为：
其中 gl是负载的跨阻（rl）， gds是漏源电阻的跨阻（rds） 和 gm是cmos跨导。
使用台积电0.18μm工艺和宽度为1μm、长度为1.5μm的cmos器件（图0 nfet，m18），在100khz下获得10mv ac波形的预期增益和测量增益（见表1）。
表 1.简单共漏极跟随器的测量增益
vg(dc) (v) expected gain measured gain
1.2 0.836 0.655
1.0 0.7490 0.63
0.9 0.703 0.612
0.75 0.631 0.56
表1结果显示，增益存在额外的损耗，这是由rs.
计算源电阻（rs)
图3显示了为图2小信号模型计算直流解决方案后得出的电路。
图3.简单共漏极跟随器的直流模型。
可以使用图 3 模型从仿真中提取以下参数：
idc：测量的直流电流
vs：电源电压
vin：10khz 时的交流输入电压 （100mv）
vdd：电源电压
rds：漏源电阻
从这些中，您可以使用以下方法计算内在gm'：
其中 idc' 只是：
和：
假设：
和：
其中β是晶体管的直流增益，uo是表面迁移率，c牛是单位面积的栅极氧化物电容，w是晶体管栅极宽度，l是晶体管栅极长度。
注：内在的gm' 只能使用测量的直流电流进行测量，因为 v一般事务人员' 没有 r 就无法测量s.
使用图2小信号模型，可以推导出以下测量增益公式。这个方程考虑了g的影响m' 由 rds，如前所述。
测量源电阻（rs)
r型s表2中的结果是使用用于增益测量的相同晶体管获得的（宽度= 5μm，长度= 0.18μm，100khz时输入交流波形为10mv）。
表 2.测量简单共漏极跟随器的源极电阻
vg(dc) (v) idc (µa) gm' (ma/v) rs (ω)
1.2 364 2.75 370
1.0 251 2.26 357
0.9 197 1.99 357
0.75 119 1.52 375
结论
从本文显示的结果可以看出，rs是一个有效的关注点，并且对源追随者的收益有重大影响。结果显示 r 值的分布为 5%s，这可能是由于对 r 值的估计ds模拟时。还值得一提的是，r的值s影响计算的跨导值——这是因为跨导目前是使用测量的 v 计算的一般事务人员值，包括 r 两端的压降s这被假定在价值上可以忽略不计。但是，因为rs是真实的，并且源极电阻两端存在有效的压降，晶体管的v一般事务人员有效降低，进而降低cmos器件的跨导性。
使用宽度为5μm至10μm的晶体管，人们会期望rs减少一半。然而，事实并非如此，由此产生的测量结果突出表明电阻值相似。经过进一步调查，发现所使用的设计套件基于最小源面积进行计算。无需在晶体管模型中添加 bsim 参数，rs在大多数情况下，计算和模拟不准确。这意味着在计算晶体管跨导等测量值时，真实硅和仿真之间始终存在不匹配。rf设计（如max2645低噪声放大器）已经考虑到了这一点，其中匹配对于防止插入和电压波反射引起的损耗至关重要。在使用标准设计套件的基带设计中，这个问题可能会被忽视。
可自由设计的3D打印LED灯 都是你心仪的款式
OLED应用场景尚未打开 LCD显示屏地位依旧稳固
口腔健康保卫专家，水牙线好用吗？
LED财政补贴7月初出台 过半LED企业倒闭
同步降压型稳压器LTC3541的性能特点及适用范围
CMOS源电阻及其对源极跟随器增益的影响
小米MIX4也将于9月发布，看来9月旗舰大战的规模将再度升级
平板电脑市场陷入颓势 联想却逆流而上销售增长100%！
济南机场：国内首个数字集群通信系统的宽窄带融合应用系统
新一代信息技术赋能下的智慧水务体系
TCL25A106彩电存储器损坏故障的检修分析
真空压力传感器属性
原来这就是联网智能门锁！
智能电表及电能质量测量方法
人工智能推动机器人进入智能化时代
模拟电路的创新和性能将得到持续不断的改进
亚太电信：完成建设25000个基站计划
雷曼光电领跑MicroLED赛道 Micro LED显示行业应用获好评
ATM的应用权限访问控制概念介绍
业余电台,中国无线电运动协会