1、
华中科技大学CMOS拉扎维第三章课后作业中文答案
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3.1
分析:对于PMOS和NMOS管二极管连接形式的CS放大电路,最大的区别在于PMOS做负载无体效应,所以这里应该考虑gmb的影响。同时,由于L=0.5,沟道长度比较短,所以,沟长调制效应也应该考虑进去。
同理
∵
∴
VO = 1.46V
输出电阻:
∴增益
M2换为PMOS管,则可忽略M2的体效应,同理可得
∴增益
3.2
(a)∵
∴
又
2、
∴
∴增益
(b)求输出电压的最大摆幅及求输出电压最大值与最小值之差
分析可知,当M1管处于临界三极管区时输出电压有最小值Vomin,此时有:
有以上两式可推得 Vomin=0.27
当M2管处于临界三极管区是输出电压有最大值Vomax,同理有:
VSDMIN = 0.99 ∴ Vomax = VDD-VSDMIN = 2V
∴输出电压的最大摆幅为Vomax - Vomin = 1.73V
3.3
(a)∵
∴
∴ 增益
(b)∵M1工作在线性区边缘
∴
3、由以上两式可得 ,
∴
∴ 增益
(c)各区域主要由决定,进入线性区50mV即三极管临界区的减小50mV
∵ 临界区的
所以进入线性区50mV时的=0.39V
∴
∴
又∵ 三极管区
∴增益
3.12
分析:已知各支路电流及M1宽长比,可求得M1过驱动电压即,从而由M2的 及电流可求得其宽长比。
∵
M1处于临界三极管区有:
∴ 对M2分析可得:
此时小信号增益为:
3.14
分析:已知支路电流可求得电路输出电阻,由增益表达式可知M1跨导,从而可求得M1宽长比;又由输出摆
4、幅可推出M2宽长比。
∵
∴
∴ 由
又因为输出电压摆幅为2.2V,可得:
3.15略
3.19略
3.20
分析:小信号等效电路图不便绘制,一下解答皆用大信号分析然后对输入求偏导得出小信号增益。
(a)对点列节点电流方程:
上式对求偏导得:
(b)对点列节点电流方程:
上式对求偏导得:
(c)对点列节点电流方程:
上式对求偏导得:
3.21
(a)输出短路求等效跨导
从M2漏端看上去的电阻为
∴ 输出电阻
∴ 小信号增益为
(b)M1、M3为二极管连接,等效为一
5、个电阻设M1、M3等效电阻分别为、
小信号分析,求得等效跨导:
输出电阻为:
∴ 小信号增益为
(c)M1、M3为二极管连接,等效为一个电阻设M1、M3等效电阻分别为、
做小信号等效电路分析得:
由上式可得:
(d)与(b)题类似M1、M3为电流源连接等效电阻分别为、
小信号分析,求得等效跨导:
输出电阻为:
∴ 小信号增益为
3.24
(a)∵
考虑体效应与沟道长度调制效应有:
又
∴
∴ 带源极负反馈的共源极放大器的等效跨导:
又∵ 输出阻抗
∴ 小信号增益为
(b)M1工作在线性区边缘有:
又 ①
②
由①②两式可推得:
∵
∴等效跨导
增益为
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