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《模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)拉扎維第7章噪聲二》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、模擬集成電路設(shè)計(jì)第7章噪聲（二）董剛gdong@mail.xidian.edu.cn微電子學(xué)院11∫2In,MOS222上一講噪聲的統(tǒng)計(jì)特性平均功率Pav=limt→∞T+T/2?T/22x(t)dt噪聲譜（功率譜密度PSD）幅值分布（時(shí)域）相關(guān)噪聲源和非相關(guān)噪聲源噪聲的類型Vn=4kTR(Δf)環(huán)境噪聲和器件噪聲熱噪聲和閃爍噪聲In2=4kTR(Δf)Vn,MOS=K1CoxWLf西電微電子學(xué)院－董剛－模擬集成電路設(shè)計(jì)=4kT(gm)323上一講電路中噪聲的表示串聯(lián)的輸入?yún)⒖荚肼曤妷翰⒙?lián)的輸入?yún)⒖?/p>
2、噪聲電流西電微電子學(xué)院－董剛－模擬集成電路設(shè)計(jì)4本講噪聲噪聲的統(tǒng)計(jì)特性噪聲譜（頻域）幅值分布（時(shí)域）相關(guān)噪聲源和非相關(guān)噪聲源噪聲的類型熱噪聲閃爍噪聲電路中噪聲的表示單級(jí)放大器中的噪聲共源、共柵、共漏、共源共柵差分對(duì)中的噪聲噪聲帶寬西電微電子學(xué)院－董剛－模擬集成電路設(shè)計(jì)22起作用5輔助定理用于簡(jiǎn)化噪聲分析和計(jì)算定理內(nèi)容源漏之間的噪聲電流源可以等效為與柵級(jí)串聯(lián)的噪聲電壓源（對(duì)任意的ZS），反之亦可條件：均由有限阻抗驅(qū)動(dòng)；低頻時(shí)Vn2,gate=In,DS/gm若驅(qū)動(dòng)阻抗無限大，則右圖中Vn2一端懸浮，無
3、法高頻時(shí)，柵電壓到源漏電流的跨導(dǎo)會(huì)西電微電子學(xué)院－董剛－模擬集成電路設(shè)計(jì)隨頻率改變26輔助定理的證明思路：考察這兩個(gè)電路在下列條件成立時(shí)是否真等效？Vn,gate=I2n,DS/g2m證明：輸出阻抗相同，只考察輸出短路電流是否相等即可In,out1In,out2==InZS(gm+1/rO)+1gmVnZS(gm+1/rO)+1西電微電子學(xué)院－董剛－模擬集成電路設(shè)計(jì)7本講噪聲噪聲的統(tǒng)計(jì)特性噪聲譜（頻域）幅值分布（時(shí)域）相關(guān)噪聲源和非相關(guān)噪聲源噪聲的類型熱噪聲閃爍噪聲電路中噪聲的表示單級(jí)放大器中的噪聲
4、共源、共柵、共漏、共源共柵差分對(duì)中的噪聲噪聲帶寬西電微電子學(xué)院－董剛－模擬集成電路設(shè)計(jì)?2?K124kT?2V?21=4kT??K1?+?2?1??++20???8共源級(jí)2n,out=?4kTgm+3CoxWLfRDgm+?RD?V2n,in=Vn2,outAv20?3gm+gmRD?CoxWLfI2n,in=2Zin??4kT??2?3gm1?K1?gmRD?CoxWLf?≈（低頻時(shí)）西電微電子學(xué)院－董剛－模擬集成電路設(shè)計(jì)?21=4kT??K1?+?2??2?K124kT?2V9共源級(jí)做放大器器適
5、用時(shí)，增大gm可LN增大RD可LNV2n,in=Vn2,outAv20?3gm+gmRD?CoxWLf2n,out=?4kTgm+3CoxWLfRDgm+?RD?做電流源使用時(shí)，減小gm可LN西電微電子學(xué)院－董剛－模擬集成電路設(shè)計(jì)?22?22?22?1?3?gm13?22gm2?=4kT??2?10共源級(jí)－實(shí)例分析M1和M2均工作在飽和區(qū)。計(jì)算：1、輸入?yún)⒖紵嵩肼曤妷?、若負(fù)載電容為CL，求總輸出熱噪聲3、若輸入是振幅為Vm的低頻正弦信號(hào)，求輸出信噪比1、求輸入?yún)⒖紵嵩肼曤妷篤2n,out=4kT?
6、gm1+gm2?(rO1rO2)2?33?Vn,in=Vn,out/Av0=4kT?gm1+gm2?2增大gm1、減小gm2，可LN?3gm1+3gm1?西電微電子學(xué)院－董剛－模擬集成電路設(shè)計(jì)?22?V∞?22??3?12V2CLkT11共源級(jí)－實(shí)例分析2、若負(fù)載電容為CL，求總輸出熱噪聲2n,out=4kT?gm1+gm2?(rO1rO2)?33?2頻帶內(nèi)積分，得總輸出熱噪聲2n,out,tot=∫0[4kT?gm1+3gm2?(rO1rO2sCL)]df=(gm1+gm2)(rO1rO2)3增大
7、CL可以LN，但犧牲帶寬；而帶寬由輸入信號(hào)帶寬決定西電微電子學(xué)院－董剛－模擬集成電路設(shè)計(jì)2VkTVm23=12共源級(jí)－實(shí)例分析3、若輸入是振幅為Vm的低頻正弦信號(hào)，求輸出信噪比1、增大CL可以提高SNR，但犧牲帶寬；2n,out,tot=(gm1+gm2)(rO1rO2)3kTCL2、增大gm1、減小gm2可以提高SNR3、增大Av0可以增大SNR輸入信號(hào)在輸出端產(chǎn)生的信號(hào)振幅為：gm1(rO1rO2)VmSNR為功率之比：SNRout=(gm1+gm2)(rO1rO2)[gm1(rO1rO2)Vm
8、/2]2CL23CLgm1(rO1rO2)24kTgm1+gm2西電微電子學(xué)院－董剛－模擬集成電路設(shè)計(jì)L?21=4kT??K1?+?2?22?1gm2?1KPgm2KN1=4kT?Vn2,in13?2?2共源級(jí)的LN設(shè)計(jì)減小熱噪聲：增大IDS使gm1最大，犧牲功耗和輸出擺幅增大W使gm1最大，會(huì)增大寄生電容減小1/f噪聲：gm=2μnCoxWID增大WL，但增大寄生電容降低速度V2n,in=Vn2,outAv20?3gm+gmRD?CoxWLf3?gm1+gm1?+C
