利用单个反馈源实现任意量级偏置电流网络
时间:05-31 10:23 阅读:896次
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简介: 假设须要生成一些任意数量(以N为例)的电流沉/源(current sink/source),而每个电流沉/源的大小任意,可能须要针对不同阶段的一些复杂模拟电路进行偏置。虽然基准电压的生成仅须一次实施即可,电流沉整个反馈部分的重复进行却使成本与设计空间密集化。
利用运放反馈与基准电压生成任意大小的直流电流是一个简单、直接的过程。但是,假设须要生成一些任意数量(以N为例)的电流沉/源(current sink/source),而每个电流沉/源的大小任意,可能须要针对不同阶段的一些复杂模拟电路进行偏置。虽然基准电压的生成仅须一次实施即可,电流沉整个反馈部分的重复进行却使成本与设计空间密集化。那么问题来了:是否可以使用单个反馈源来实现这种偏置网络呢?答案是肯定的,尽管这有些复杂,也须满足某些特定条件。该网络(本文分析中仅以电流沉为例)如图1所示。
图1:灌电流网络
最终MOSFET(金氧半场效晶体管)源电压VS以及RSET电阻决定着各柱上的灌电流(sink current);通过去除来自外部电流沉柱的反馈(即所有N》1),已失去对VSN的直接控制。因此,RSETN必须精心选择以生成预期的任意第N个柱的灌电流,即ISINKN。仔细观察上面的图1,很容易得出定义偏置网络第N个柱电流与第1个柱电流的比值的等式︰
必须注意的是,这里可以很大程度上忽略通道宽度调制的影响。这是因为任何因漏极电压上升导致的漏极电流的上升会在通过RSET电阻后下降,并导致源电压的上升。为了使MOSFET能维持任何电流,栅极电压必须大于源电压与阈值电压的和。也就是说,给定一个栅极电压,源电压将被限制在至少比栅极电压小一个阈值电压的值,且再大的漏极电压上升也不会提升漏极电流。因此,构建相应运行条件,RSET必须足够大,从而确保在上述限制下可允许作出以下假设: