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运放管子饱和问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
本人在调一个运放电路,发现输入管工作在线性区,而输入管的上方的PMOS负载管Vds太大了,导致输入NMOS管的Vds很小。调了管子尺寸和共模电压始终没什么大作用,改怎样调合适?




图中的Vds实在太小了,该怎样改善呢?

又是bmp的图片...

您知道怎么处理这个问题吗?或者思路什么的,谢谢了

输入管尺寸太大了吧

先搞明白mos管是什么,弄个电流源落到diodeconnectionmos ,仔细观察mos 状态。
然后做电流镜,搞明白电流镜是什么,接着做cascode current mirror, 搞明白cascode 电流镜
最后opamp 手到擒来,用不了10分钟就搞定了
不要按拉扎维那套来,不实用,当年灿叔讲课的时候都没讲明白哦

做运放按照allen的来吧。
手把手教的。

上方的负载管的VDS为什么会太大?肯定是pmos的vgs太小了。
这就是匹配的问题。整个电路的参数是系统性联系的,不是改一个管子就能达到效果的。

我发现调节Vgs使其变大,但负载管的Vds还是很大,几乎没什么变化啊。这是怎么一回事?

你的负载管是怎么样的?如果是电流镜的话,二极管接法的pmos 那个PMOS的VGS=VDS。如果你的管子是工作在饱和区的话,另一个VDS能大到哪去?
看到这样的vds肯定是在线性区了。你电路的工作电流是多少?和你设定的w/l相符合么?
你要调的不是这个nmos,而是上面的pmos。
把你的电路参数发上来的话,可以更直观一点告诉你怎么回事。

您好!在电路图中,电流源电流是20uA,最左边的两个PMOS尺寸是80u/1u,右边的两个PMOS尺寸是120u/1u。差分输入管尺寸是33u/1u,而两个NMOS电流镜管子是200u/1u。仿真时发现最左边的PMOS的Vds大小可以,但右边的3个PMOS都太大。导致输入管Vds很小,只能工作在线性区,并使电流镜NMOS管工作在亚阈值区。就是这种情况,应该怎样调试啊?谢谢



解决方法:
1.首先,你的尾电流M6的Vgs只有371mV?,这个管子工作在什么区你知道吗?过驱电压是多少?你好好看看吧
2.等比例减小M1~M4的尺寸,我不知道你的PMOS的Vth是多少,但是NMOS有412mV,那么PMOS也不会太大对吧?下面问题就来了,你看看这四个管子的Vgs,只有491mV,你的管子过驱电压肯定非常小!这就是你的电路直流偏置点不对的原因,PMOS的Vdsat太小大信号电阻很大,nMOS的D端电压当然很低。当初设计时M1~M4Vdsat你设置为多少?我的建议是就算你想提高摆幅也不要太小了(尽量高于100mV),而且你电流镜像Vdsat过小会带来其他的问,这里就不展开了。记住,一边调一边看这几个管子的栅压是不是下降了。你先试试吧。
再有你的NMOS输入管不能这样接,衬底要接地。
至于你说的左边和右边Vds不一样这很好理解,你的左边两个管子负载一个电流源(阻抗很高),一个是二级管连接MOS(必定饱和),但是你右边的就不一样了,负载情况不一样,Vds当然不一样。
总之你的设计在最开始没有设置好Vdsat的大小,你如果实在不知道怎么设,你就把所有的管子先设置成200mV试试(我估计你现在也没有太高的摆幅要求),先这样吧,不行再问吧。

难道没想过M3的drain点电压是如何被决定的?别光盯着M1234.

楼上已经帮我说的差不多了。其实你是最基本的概念没搞清楚。M3,M4的Id是30uA?下面的nmos又是10uA的工作电流?你这个怎么匹配?还有20uA上哪去了?让你吃了?

先把你的m3,m4改成40/1仿真试下。另外告诉我你的电源电压大小和差分输入端给的电压大小。还有你的差分输入管33/1?我不知道你怎么想的。

还有20uA电流是接后面的电路的,电路没有全部贴出来。是不是电流分配的不合理?

你好!我的电源电压设的是1.5V,差分输入管电压调了,1V左右吧。现在问题是差分输入管的Vds太小,只有几~十几毫伏,老是工作在线性区,怎样解决?

你后面的电路是电流驱动的?你用cmos搭电流驱动运放?你把后面电路也截上来吧。我估计是你后面是个二极管之类的钳制了电位。

先把输入管电压放到0.75v。在宽长比变化时Vth会变化,你要关注的是vgs-vth也就是vdsat是不是满足要求。

你好,整体的电路时这样的。

是不是要调节尺寸,使Vgs-Vth和手算的基本一致才行?

pmos too weak


opamp 结构不对,再去好好看看书

你的问题出来,M3的漏极后面是个二极管接法的nmos,直接把你的电位钳制在开启电压了。你后面这个结构是干嘛的?谁教你这么做的?纯属胡搞。

M8怎么那么用?自己发明的电路?

顺便来告诉下楼上的几位,这个电路好像是艾伦课后习题上的一个运放,不是小编发明的,不是小编胡搞,不要冤枉小编了!

你好好看看那个是怎么接的,小编是怎么接的。冤枉?

没接错吧,艾伦书课后6.3—15题。

你仔细看看,小编把运放的输出接到个二极管上。你还指望他有输出?好吧,他可以有输出。但是你得把M8的VGS抬高到能让M3饱和,你想怎么做呢?

小编冤枉艾伦了。

换个角度来看,这其实是个折叠输入接法。但是M8的VDS太低了,一般折叠会和共源共栅一起用,把M8-9电流镜再串联一个接在上面吧。

方法1,把m1-2的w/l调的大的离谱,方法2,把M8-9的w/l调的小的离谱,方法3,方法1和方法2一起用。

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