MOS管沟通小信号模型

1．MOS管低频小信号模型

 因为在许多模仿电路中(zhong)，MOS管被偏置在饱满(man)(man)区，所以(yi)主(zhu)要推导出(chu)在饱满(man)(man)区的(de)小(xiao)信(xin)号(hao)模型。所谓小(xiao)信(xin)号(hao)是指(zhi)对偏置的(de)影响十(shi)分小(xiao)的(de)信(xin)号(hao)，关于MOS管而言(yan)，其(qi)小(xiao)信(xin)号(hao)是相关于过驱动电压( VGS -Vth)[而言(yan)的(de)（这将(jiang)在第(di)2章中(zhong)进行解(jie)说(shuo)）。

由前面的(de)(de)剖析可(ke)知：在(zai)饱满(man)区时MOS管的(de)(de)漏极(ji)电(dian)流足栅／源电(dian)压的(de)(de)函数，可(ke)引入(ru)一(yi)个压控电(dian)流源来表明，其(qi)电(dian)流值(zhi)为(wei)gmVGS，且因为(wei)栅／源之间的(de)(de)低频阻抗很高，因而(er)可(ke)得到一(yi)个抱负的(de)(de)MOS管的(de)(de)小信号模型，如图(tu)1.16 (a)所示。

实践的模仿集成电路(lu)中MOS管(guan)存在着二阶(jie)效(xiao)应：沟道调制效(xiao)应、衬(chen)底偏(pian)置效(xiao)应等，因(yin)而(er)有(you)必(bi)要考虑(lv)二阶(jie)效(xiao)应时MOS管(guan)的小信号等效(xiao)模型(xing)。

因(yin)为沟道调制效(xiao)应等(deng)效(xiao)于漏／源之(zhi)间存在(zai)的(de)电阻ro;而衬底偏置效(xiao)应则体(ti)现为背栅效(xiao)应，即可用漏／源之(zhi)间的(de)等(deng)效(xiao)压控电流源gmbVBS表明，因(yin)而MOS管在(zai)饱满区的(de)小信号等(deng)效(xiao)模(mo)型如图1.16 (b)所示(shi)。

图(tu)1.16所示(shi)的等效电路(lu)是最基本的，依据(ju)MOS管在(zai)电路(lu)中(zhong)不同的接法能够进一步(bu)简化(hua)。

2.MOS管高频小信号等效电路

在(zai)高(gao)频(pin)应用(yong)时，MOS管(guan)的分布电(dian)(dian)容(rong)(rong)就不(bu)能疏忽，即在(zai)考(kao)(kao)虑高(gao)频(pin)沟通小(xiao)(xiao)信(xin)号作业时有必要考(kao)(kao)虑MOS管(guan)的分布电(dian)(dian)容(rong)(rong)对电(dian)(dian)路功能的影响，所(suo)以(yi)MOS管(guan)的高(gao)频(pin)小(xiao)(xiao)信(xin)号等效(xiao)电(dian)(dian)路能够在(zai)其低(di)频(pin)小(xiao)(xiao)信(xin)号等效(xiao)电(dian)(dian)路的基础上参加MOS管(guan)的极间电(dian)(dian)容(rong)(rong)完成，如图1.17所(suo)示。

因为在不(bu)同(tong)作业(ye)状况（截止、饱满、线性）时MOS管(guan)的分布电容(rong)值不(bu)同(tong)，因而若进(jin)行详细(xi)的核算比较(jiao)困难，但能够经过软(ruan)件模仿进(jin)行剖析。

另外，在(zai)高频电(dian)路(lu)中有必要注(zhu)意其作业(ye)频率(lv)(lv)受MOS管的(de)最高作业(ye)频率(lv)(lv)的(de)约束（即电(dian)路(lu)的(de)工作频率(lv)(lv)，如高于MOS管的(de)最高作业(ye)频率(lv)(lv)时(shi)，电(dian)路(lu)不(bu)能正常(chang)工作）。

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