【设计】电压电流偏置
由MOS二极管、BJTP、CMOS等有源器件构成的各类电路中,器件的正常导通工作都存在一定的电压或电流门槛,通常称为阈值或开启。狭义上看,为有源器件提供开启电压或电流的电路就是偏置电路;从广义上讲,偏置电路为模拟集成电路提供电流、电压偏置的静态工作点,即提供整个电路所需的电压及电流偏置。因此,偏置电路的影响是全局性的,是构建电路系统的骨架。
集成全局偏置是与分立模拟电路独立偏置的主要区别之一,此性质也决定了偏置在模拟集成电路中重要的基础地位。
偏置电路最基本电路结构是依据串联电阻分压原理而构建。电阻分压结构在其Va~GND的支路均为低阻通路,电路启动不存在问题。但电阻偏置的一个最大缺陷也是由其结构的自身特点决定的,即偏置电压与电源电压较高的相关性。
静态特性方面,偏置跟随Voc使得电路系统的电流功耗也随电源电压的增加而单调增加;动态特性方面,电源抑制比较低,导致电源噪声的影响极大。因此,在分立电路中常用的电阻分压偏置结构在VLSI模拟集成电路中已很少采用。虽然电阻分压结构在集成电路中已很少应用,但其核心思想仍然成为分析各类高性能电流或电压偏置电路的基本出发点。
本章分析的基本思路为简单偏置一自(互)偏置→高性能电流源-高性能自偏置,并为下一章讨论电压基准与电流基准的设计与应用奠定必要的基础。
基本电压偏置结构
偏置电路最基本电路结构是依据串联电阻分压原理而构建。电阻分压结构在其Vcc~GND的支路均为低阻通路,电路启动不存在问题。但电阻偏置的一个最大缺陷也是由其结构的自身特点决定的,即偏置电压与电源电压较高的相关性。
静态特性方面,偏置跟随Vc使得电路系统的电流功耗也随电源电压的增加而单调增加;动态特性方面,电源抑制比较低,导致电源噪声的影响极大。因此,在分立电路中常用的电阻分压偏置结构在VLSI模拟集成电路中已很少采用。虽然电阻分压结构在集成电路中已很少应用,但其核心思想仍然成为分析各类高性能电流或电压偏置电路的基本出发点。
本章分析的基本思路为简单偏置一自(互)偏置一高性能电流源一高性能自偏置,并为下一章讨论电压基准与电流基准的设计与应用奠定必要
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