SP - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

66 FEKT Vysokého učení technického v BrněJPZ: A G =A M1 +A M2 =1,2*0,6+6*0,6=0,72+3,6=4,32µm 2KPZ: A G =2*A M1 +2*A M2 =2*0,96*0,12+2*4,8*0,12=0,2304+1,152=1,3824µm 2Nezapomeňte, že celá plocha zrcadla by měla zahrnovat i rezistor! I v tomto případěvychází mnohem menší plocha pro kaskodové zrcadlo.Rout:JPZ: R out =1/λI OUT =1/(8,5E-2*50E-6)=235kΩKPZ: výpočet gm: g m =2I OUT /(V GS -V TH )=2*50E-6/(0,05)=2msR out =g m4 r o 2 =2E-3*(235E3) 2 =110,45MΩJe jasné, že výsledek u KPZ je pouze teoretický.xxxxxxxxxxxxx Počet MOST Plocha [µm 2 ] V OUTmin [V] R out [MΩ]JPZ 2 4,32 0,1 0,235KPZ 4 1,38 0,5 110,456.6 Modifikované kaskodové PZJak bylo ukázáno i pro kaskodové proudové zrcadlo platí, že zvýšení výstupního odporu jezaplaceno redukcí dynamického rozsahu výstupního signálu (napětí na výstupním uzlu), rov. (6.19 ).Velmi často ovšem bývá tento rozsah jedním z klíčových parametrů proudovéhozrcadla. Požadujeme tedy velký rozsah výstupního napětí zároveň s vysokým výstupnímodporem při zachování korekce systémové chyby výstupního proudu. Opět si můžemevšimnout, že požadavky na návrh bloku mohou být částečně protichůdné a je věcí návrhářetyto požadavky posoudit a najít vhodné kompromisní řešení.Víme, že vysoký výstupní odpor kaskodového zapojení je zajištěn za podmínky práceobou kaskodových tranzistorů v saturační oblasti. Při této podmínce platí pro minimálnínapětí na hradle M3V = V + V( 6.20 )G3 sat,2GS 3Dále můžeme vyjádřit minimální výstupní napětíV = V + V( 6.21 )out, min sat,2sat,3Schéma na Obr. 31 ukazuje situaci. Zdroj napětí velikosti ∆V přebírá roli tranzistoruM4 z Obr. 28.Vhodná velikost napětí je V GS3 +V sat,2 -V GS1 . Při implementaci obvodu na Obr.31 musíme zajistit, aby všechny tranzistory zůstaly v saturaci i v případě nepřesnostízpůsobených geometrickými a technologickými vlivy. Protože tranzistory M1 a M2 jsoublízko sebe, vliv geometrických nepřesností bude zanedbatelný. Navíc oba tranzistory jsoustejného typu, a tudíž případná změna v prahovém napětí bude oba pro tranzistory velmipodobná. Potom i hodnota ∆V musí být nezávislá na prahovém napětí.