AB類輸出級中浮動電流源偏置問題解惑

解不開的PN結:

解不開的PN結:老師，M27和M28的跨導是怎么保持相等的？共模輸入變化的時候，M11和M17的柵壓會隨著電流改變，這樣M28、M27的源端電位也改變了，流過M27和M28的電流就變了，不能實現靜態電流相等了，M27和M28跨導也不相等了，導致浮動電流源交流高阻的特性變差。

解不開的PN結:這個軌到軌是用于消除電荷泵電荷共享的。。

唐長文:M27和M28管的上下只需要提供一定的阻抗就可以。關鍵分析M19和M20管，M19和M20管的跨導需要保持相等。

唐長文:

唐長文:

唐長文:

唐長文:

唐長文:

解不開的PN結:可是,M20的源和M28的源端電位是對應的，M19的源和M27的源端電位是對應的，共模輸入變化的時候，M28、M27的源端電位也改變，這樣M20和M19的源端電位不是也變了嗎？

唐長文:不對應的！

唐長文:一個是VGS電壓，一個是由Translinear回路確定的。

解不開的PN結:嗯嗯 謝謝老師！ 我再想想，好像有點明白了。

解不開的PN結:老師，軌到軌求和電路，如果M20和M19的源端電位和M28、M27的源端電位不是對應改變的，運放輸入級的對稱性不是被破壞了嗎？

解不開的PN結:

唐長文:單端輸出不需要考慮完全對稱。

唐長文:其實輸出極不需要AB類。

解不開的PN結:嗯嗯

解不開的PN結:謝謝老師！

解不開的PN結:我用的漏端開關的結構，輸出電位是電源到低的。。好像必須要用軌對軌輸出

唐長文:Vss-Vdsat～Vdd-Vdsat，一般的輸出級也可以做到。

解不開的PN結:vss加vdsat嗎？

唐長文:是的

解不開的PN結:嗯嗯，謝謝老師！

解不開的PN結:

解不開的PN結:老師 這兩個管子的跨導始終無法調整成相同的

解不開的PN結:

解不開的PN結:一方面共模輸入變化的時候 會有電流注入求和電路，造成流過兩個管子電流的改變，另一方面，P管和N管ucox的比例關系似乎不是恒定的（我根據仿真結果手算了下ucox，它們的比例關系在變），但也有可能是我用 gm=根號下2kI 這個公式的時候沒考慮溝道調制效應導致的，其實是vds的影響。

解不開的PN結:不知道該怎么處理

唐長文:

唐長文:如果要AB類輸出，參考上面電路。如果不要AB類輸出，參考下面電路。

唐長文:

解不開的PN結:嗯嗯，好的，謝謝老師，我看看

解不開的PN結:

解不開的PN結:老師 您給的這個結構就是我現在使用的這個結構 沒給cascode求和電路加浮動偏置的情形，P差分對導通的時候，會對cascode注入電流，圖中紅色的部分電位好像還是會隨共模輸入變化，導致AB類控制電路中兩個管子跨導不等。

唐長文:opamp是閉環還是開環？

唐長文:建議浮動電流源只做一個，另外一邊不要做，改成我提供的結構試試看。

解不開的PN結:閉環的，，

解不開的PN結:嗯嗯 好的 我再調下您給的結構

解不開的PN結:

解不開的PN結:右邊那個運放就是現在在調的軌到軌

解不開的PN結:要接成單位負反饋的形式

解不開的PN結:

解不開的PN結:老師 我想通過這個電路測試AB類控制的兩個管子的ucox的關系 但我發現兩個管子ucox的比值不是固定的，而且差距很大，這樣寬長比的關系就沒法確定了。不知道怎么辦

唐長文:浮動電流源AB類的工作原理，你明白了嗎？

解不開的PN結:嗯嗯

唐長文:我的建議是，針對應用和你對AB類電路不熟悉，不建議采用AB類輸出。

解不開的PN結:那可能是我還是沒看明白，我再看看原理。我就是想搞懂這種結構并且能調出來，老師

唐長文:這樣你需要時間好好學習浮動電流源AB類輸出的原理。

解不開的PN結:嗯嗯 好的 我再看看 再問老師

解不開的PN結:

解不開的PN結:老師，這是ab類輸出，從紙上的公式可以看到，要想輸出端的靜態電流不變，流過M1的電流就要不變，可M1的柵級電壓是固定，但源極是浮動的，會隨著輸入共模改變，這樣流過M1的電流就一直在變化了，也就得不到恒定的靜態輸出電流了

解不開的PN結:老師，麻煩您給解釋下[捂臉]文獻也看了不少了，但可能沒看懂，一直搞不清這個AB類控制

唐長文:輸出級M4管的直流偏置是會隨著輸入共模的變化，但是整個運放還是能夠正常工作的。

唐長文:我發給你的AB類輸出的電路上標注了浮動電流源的電流會在30-40uA之間變化。

解不開的PN結:哦哦 老師 那兩個并聯的MOS管的跨導在電流的變化過程中怎么會相等呢？流過兩個MOS管的電流一個變大，一個變小

唐長文:輸出級管子的直流會在80-100uA之間變化。

唐長文:一大一小的結論，你是如何得到的？

解不開的PN結:

唐長文:應該是差不多相同，等比例增大或者減小，跨導基本上相同。

解不開的PN結:M1的源端電位太高,M5的也抬高

唐長文:為什么？

解不開的PN結:保持高阻的狀態，流過兩個管子的電流變化量之和為0

唐長文:不懂

解不開的PN結:就是兩個并聯的MOS管的源端電位是同步變化的吧？一起變大或者變小

唐長文:輸出級P管和N管電流相同，通過translinear回路，浮動電流源中N管和P管電流應該也差不多相同。

唐長文:現在是討論DC!

唐長文:你將AC特性混淆到DC偏置了！

解不開的PN結:哦哦哦[捂臉] 那如果是NMOS差分對工作，M1源端電位降低，但M5源端電位基本不變？

唐長文:如果輸出級電流變大，浮動電流源上面電壓減小，下面的電壓增大。反之亦然。

唐長文:在直流大信號情況下，浮動電流源上下的電壓變化方向相反。

解不開的PN結:哦哦，謝謝唐老師，明白啦！我把您講的再好好想想，好像一直以來的困惑都可以解決了。

唐長文:建議你將放大器接為單位增益Buffer進行仿真。

解不開的PN結:嗯嗯，好的

解不開的PN結:老師 仿真下來 兩點是同時變大或者變小的

解不開的PN結:

唐長文:1.2V電源電壓對AB類輸出有難度。

解不開的PN結:哦哦，好的，謝謝唐老師。

解不開的PN結:老師，圖上圈出的兩個管子作為NMOS差分對的負載管，工作在亞閾值區域可以嗎？也就是vgs略小于小于vth的情況

解不開的PN結:

唐長文:電流鏡不建議工作在亞閾值區。