模拟集成电路基础知识整理

当VGS恒定时，gm与VDS之间的关系

gm ………………….. 饱和区的跨导

VGS?VTH VDS

当VDS恒定时，gm、IDS与VGS之间的关系

通过对比可以发现，VDS恒定时的弱反型区、强反型区、速度饱和区分别对应于当VGS恒定时的亚阈值区、饱和区、线性区（三极管区）。 跨导gm在线性区（三极管区）与VDS成正比，饱和区与VGS?VTH成正比

NMOS

1、截止区条件：VGS?VTH

2、三极管区（线性区）条件：VTH?VGD

1?2?电压电流特性：IDS??nCoxW VGS?VTH?VDS?VDS ???L?2?3、饱和区条件：VTH?VGD

1W2?nCox ?VGS?VTH?(1??VDS) 2LdID4、跨导: 就是小信号分析中的电流增益，gm?

dVGSWgm??nCox ?VGS?VTH?

L电压电流特性：IDS?gm?2?nCoxWIDS Lgm?2IDS

VGS?VTH1 ?IDS5、输出电阻就是小信号分析中的r0：r0?PMOS

1、截止区VGS?VTHp

2、三极管区（线性区）条件：VTHP?VDG

1?2?电压电流特性：IDS??pCoxW VGS?VTH?VDS?VDS ???L?2?3、饱和区条件：VTHP?VDG 电压电流特性：IDS?1W2?pCox ?VGS?VTH?(1??VDS) 2L4、跨导和输出电阻与NMOS管一样

对于MOSFET的分析，第一步就是通过大信号分析来确定MOSFET的工作范围，并通过不同工作范围下的电压电流特性来确定小信号分析下的电流增益。MOSFET有三个工作范围：截止区、线性区、饱和区。当MOSFET作为开关使用的时候，要控制在线性区（三极管区）；当MOSFET作为放大器使用的时候，要控制在饱和区

CGD和CGS随VGS的变化曲线：

MOS管交流小信号特性

线性区时：

饱和区输出电阻：

LEVEL1 模型

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