MOS管偏置电路的基础论坛分析

在MOS模拟集成电路中，偏置电路是不可缺少的重要组成部分。偏置电路与上一节恒流源电路密切相关。在第二节，我们对恒流源电路的恒流特性及输出阻抗进行了讨论，而对如何实现参考电流IR没有进行说明，这一节，将重点讨论参考电流源IR如何实现。IR决定后，就可根据沟道的宽长比（W/L）设计出所需要的恒流源电流IO。

一、MOS管偏置电路

基本的偏置电路如图2.3-1所示。参考电流IR由电阻RB、电源电压（VDD、Vss）和M2管的VGS，电压所决定，即

M2管工作在饱和区，其电流可用下式表示

由上式可得M1管的宽长比为

上式的，电压值较小，因此上式可简化为

利用（2.3-1）、（2.3-4）式，对于给定的IR、电源电压（VDD、VSS）和M1管的VGS电压，可求得和M1管的宽长比W1/L1，现举例如下：

【例】IR=80微安，VDD=5伏，VSS=-5伏，VGS1=2伏，VT=1伏，μD=600厘米²/伏●秒，

toх=1000埃，Io1=100微安，Io2=200微安，εo=8.85×10^-14法/厘米，εoх=3.9。

试计算。

由（2.3-1）式

由（2.3-4）式

取L1=L2=L3=10微米，

则W1=80微米，W2=100微米，W3=200微米。

图2.3-1的偏置电阻RB的阻值较大，需占用较大硅片面积，为提高集成度，RB电阻可用MOS管取代。

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