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差分放大器的不匹配效應及其消除

作者: 時(shí)間:2012-10-29 來(lái)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(huì )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(huì )互相抵消。如圖12所示,這種布局把M1和M2都分成兩個(gè)寬度為原來(lái)50%的晶體管,沿對角放置且并聯(lián)連接。然而,在版圖上布線(xiàn)很困難,經(jīng)常會(huì )導致如圖13所示的系統不對稱(chēng),或者線(xiàn)對地電容及線(xiàn)間電容的不同而引起整體不對稱(chēng)。對于規模大一點(diǎn)的電路,如運放,則引走線(xiàn)可能過(guò)于復雜而無(wú)法實(shí)現。

  

離子濃度梯度變化對差動(dòng)對的影響

  

共中心版圖

  

一維交叉耦合

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

  為分析該結構中的梯度效應,假設每?jì)蓚€(gè)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(lèi)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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