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差分放大器的不匹配效應(yīng)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(yīng)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(duì)角放置且并聯(lián)連接。然而，在版圖上布線很困難，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致如圖13所示的系統(tǒng)不對(duì)稱，或者線對(duì)地電容及線間電容的不同而引起整體不對(duì)稱。對(duì)于規(guī)模大一點(diǎn)的電路，如運(yùn)放，則引走線可能過(guò)于復(fù)雜而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

　　

離子濃度梯度變化對(duì)差動(dòng)對(duì)的影響

　　

共中心版圖

　　

一維交叉耦合

　　線性梯度效應(yīng)，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(yuǎn)的兩個(gè)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(yīng)，假設(shè)每?jī)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，這種類型的交叉耦合抵消了梯度效應(yīng)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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