高输出阻抗、高摆幅输出的恒流源电路

上述改进的恒流源电路虽提高了输出阻抗、改善了恒流性能，但作为有源负载时，输出摆幅较小，这是因为输出级采用串级形式，进入饱和区的电压（Vo）较大，现以图2.2-2恒流源电路为例，进行说“为讨论方便起见，电路重画如图2.2-6a所示。此时输出电压（Vo）-输出电流（Io）的特性曲线如图2.2-6b所示。图中M2管的漏源电压，等于栅源电压，

M1管的漏源饱和电压，因此，M1管进入线性区之前，输出电压Vo的最小值为

设M1~M4管参数相同，则上式可写成

而

由上式可知，负向输出摆幅不仅决定于管子的饱和压降，还要加上阈值电压VT。

为消除（2.2-7）式中的VT项，增大输出电压Vo的动态摆幅，可采用图2.2-7a的电路形式，在M1管和M3管栅极之间加入了一个电平位移电压源，其值等于阀值电压VT。加入电平位移电压源VT后，M2管的漏源电压。显然，M1管进入线性区之前，输出电压Vo的最小值为

图2.2-7b表示了图2.2-7a电路的输出特性曲线。

图2.2-7a的实际电路如图2.2-8所示，图中所有MOS管的偏置电流为IO（IR=IO），除M3管外，其他MOS管的宽长比（W/L）均相同，管的宽长比为其他MOS管宽长比（W/L）的1/4。为书写方便见，图中的。

因M2管的宽长比（W/L）是其他MOS管的宽长比（W/L）的1/4，并根据关系式，不难证明，这样的电路结构及器件尺寸，管的栅极电位为，从而使M2管的漏源电压，保证了输出电压VO最小值为

图2.2-8恒流源电路可作为有源负载，以实现高增益、大的输出摆幅。

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