Razavi上一个gm和Ibias关系的问题

razavi上的一个图，上面的I1是理想电流源，电阻无穷大，那么当Vin输入变化较大进入大信号的时候,M1的gm跟Vin应该是什么关系？
好像从gm=(2I1(w/l)k)来算，gm是常量，但是从gm＝(w/l)k(vin-vth)来算,gm是变化的,互相矛盾了,能解释下么?
我个人感觉应该用第二个公式,因为其实gm是来自萨方程的平方项,而前一个公式的I1在这个电路里面并不是因为平方项而恒定,而是由于M1的输出电阻在补偿,gm应该只来自平方项.但是就是很多情况下我们就是用恒流源的I来计算gm的,那不是有很大误差?

第二个也是近似的，这两个可以通过square law互相导的吧
gm不是常量啊

公式是互通的，注意管子的工作状态，处在线形区就不对了吧
随着vin的增大，可能进入线形区吧（如果你认为电流不变的话）。

似乎大家没看懂我在问什么,其实我是在问,gm是由Ibias决定的还是由Vgs决定的
感觉Ibias包括了channel modulation的影响,所以应该由Vgs决定

Ibias和Vgs就不是互相独立的量...如果管子工作在saturation区域

对啊,但是你可以仔细看我发的那个例子,一旦用Ibias来计算gm,gm就成常量了,
这个说明手算公式有问题啊

手算公式本来就是square law近似求出来的，你看看推导的过程
所以说两个公式可以互相导..

是的,但是Ibias实际是包括是平方律公式+沟道调制以后的结果,所以手算公式不对了

【 在 totowo (托托巫) 的大作中提到: 】
在大信号的时候Id(DC)也不等于Ibias
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这个怎么会不等?我这里是理想电流源
gm本来就是小信号参数，或者一阶参数，大信号意义本来就不大

channel length modulation应该是属于二阶效应
手算时候可以忽略

所以说大家没仔细看我给的例子,要不考虑2阶效应,这个电路根本没意义了

在饱和区vin-vth和Ibias本来就是通过电流方程联系的（平方那个），正如你说的如果Ibias恒定的话，Vin-Vth也就是恒定的了，但是Vin确变了，迫使Ibias也要变，Ibias却被限制到变不了，于是vin-vth和Ibias平方公式成立的条件被破坏了——退出饱和区。 此时Ibias与Vds有关了，两个公式之间的联系也就不存在了。

我就是这个意思,hand,不过他不会推出饱和区,vin变化被vds的变化补偿掉了

其实不用这么想,大信号dc sweep直接用平方律公式算就好了

大部分同意你的观点...

你说的那个方程是(vgs-vth)^2的那个么？
照那个方程，Id是平的啊

手误,sorry

我是要考察gm随Vin变化而变化,对Vin和Vout作一个dc sweep然后看中间那段斜率
变化了,有什么不对?大小信号的东西本来就是一起,只不过小信号是大信号的近似
而已

Vg是信号输入的地方,Ibias限死,然后ramp Vg,不明白Vg必然变小是什么意思?

同不理解是什么意思,一阶的话输入vin变化了,Id也必须变化,怎么让Id=
Ibias啊

考虑到还有ro
小信号模型下
vgs变化产生的电流会流过ro，电流源则看成悬空
所以Id为常量和gm存在并不矛盾

这个totowo是对的，大信号下非线性失真严重，
信号上下两个半圈严重不对称，因此相当于有一个很大的直流分量。