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差分放大器的不匹配效應及其消除

作者： 時間：2012-10-29 來源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
體管的寬度都比較大，但沿x軸方向的梯度會引起明顯的失配。為了減小失配，可以采用“共中心”的布局方法。這樣沿x軸和y軸方向的一階梯度效應就會互相抵消。如圖12所示，這種布局把M1和M2都分成兩個寬度為原來50%的晶體管，沿對角放置且并聯(lián)連接。然而，在版圖上布線很困難，經(jīng)常會導致如圖13所示的系統(tǒng)不對稱，或者線對地電容及線間電容的不同而引起整體不對稱。對于規(guī)模大一點的電路，如運放，則引走線可能過于復雜而無法實現(xiàn)。

　　

離子濃度梯度變化對差動對的影響

　　

共中心版圖

　　

一維交叉耦合

　　線性梯度效應，也可像圖12所示，通過“一維”交叉耦合的辦法得到抑制。這里，所有四個寬度為50%的晶體管一字排開，M1和M2可由相鄰兩個晶體管與相距最遠的兩個晶體管分別相連構(gòu)成，也可由兩組相間隔的晶體管分別相連構(gòu)成。

　　為分析該結(jié)構(gòu)中的梯度效應，假設(shè)每兩個相鄰的半寬晶體管之間的柵氧電容變化為△Cox。將M1a和M4a并聯(lián)，得到：

　　

公式

　　因此，這種類型的交叉耦合抵消了梯度效應的影響。若用圖13所示的組合可得：

　　

公式

　　式(4)和式(5)顯示，圖13所示的方法消除誤差的能力較差。

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關(guān)鍵詞： 差分 放大器 不匹配效應

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