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《模擬cmos集成電路設(shè)計(拉扎維)第7章噪聲(二)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、模擬集成電路設(shè)計第7章噪聲（二）董剛gdong@mail.xidian.edu.cn微電子學院11∫2In,MOS222上一講噪聲的統(tǒng)計特性平均功率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西電微電子學院－董剛－模擬集成電路設(shè)計=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荚肼曤娏魑麟娢㈦娮訉W院－董剛－模擬集成電路設(shè)計4本講噪聲噪聲的統(tǒng)計特性噪聲譜（頻域）幅
2、值分布（時域）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放大器中的噪聲共源、共柵、共漏、共源共柵差分對中的噪聲噪聲帶寬西電微電子學院－董剛－模擬集成電路設(shè)計22起作用5輔助定理用于簡化噪聲分析和計算定理內(nèi)容源漏之間的噪聲電流源可以等效為與柵級串聯(lián)的噪聲電壓源（對任意的ZS），反之亦可條件：均由有限阻抗驅(qū)動；低頻時Vn2,gate=In,DS/gm若驅(qū)動阻抗無限大，則右圖中Vn2一端懸浮，無法高頻時，柵電壓到源漏電流的跨導會西電微電子學院－董剛－模擬集成電路設(shè)計隨頻率改變26輔助定理的證明思路：考察這兩個電路在下列條件成立時是否真等效？Vn,gate=I2n,
3、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西電微電子學院－董剛－模擬集成電路設(shè)計7本講噪聲噪聲的統(tǒng)計特性噪聲譜（頻域）幅值分布（時域）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放大器中的噪聲共源、共柵、共漏、共源共柵差分對中的噪聲噪聲帶寬西電微電子學院－董剛－模擬集成電路設(shè)計?2?K124kT?2V?21=4kT??K1?+?2?1??++20???8共源級2n,out=?4kTgm+3CoxWLfRDgm+?RD?V2n,in=Vn2,out
4、Av20?3gm+gmRD?CoxWLfI2n,in=2Zin??4kT??2?3gm1?K1?gmRD?CoxWLf?≈（低頻時）西電微電子學院－董剛－模擬集成電路設(shè)計?21=4kT??K1?+?2??2?K124kT?2V9共源級做放大器器適用時，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，減小gm可LN西電微電子學院－董剛－模擬集成電路設(shè)計?22?22?22?1?3?gm13?22gm2?=4kT??2?10共源級－實例分析M1和M2均工作在飽和區(qū)。計
5、算：1、輸入?yún)⒖紵嵩肼曤妷?、若負載電容為CL，求總輸出熱噪聲3、若輸入是振幅為Vm的低頻正弦信號，求輸出信噪比1、求輸入?yún)⒖紵嵩肼曤妷篤2n,out=4kT?gm1+gm2?(rO1rO2)2?33?Vn,in=Vn,out/Av0=4kT?gm1+gm2?2增大gm1、減小gm2，可LN?3gm1+3gm1?西電微電子學院－董剛－模擬集成電路設(shè)計?22?V∞?22??3?12V2CLkT11共源級－實例分析2、若負載電容為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+3gm
6、2?(rO1rO2sCL)]df=(gm1+gm2)(rO1rO2)3增大CL可以LN，但犧牲帶寬；而帶寬由輸入信號帶寬決定西電微電子學院－董剛－模擬集成電路設(shè)計2VkTVm23=12共源級－實例分析3、若輸入是振幅為Vm的低頻正弦信號，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輸入信號在輸出端產(chǎn)生的信號振幅為：gm1(rO1rO2)VmSNR為功率之比：SNRout=(gm1+gm2)(rO1rO2)[gm1(rO1rO2)Vm/2]2CL
7、23CLgm1(rO1rO2)24kTgm1+gm2西電微電子學院－董剛－模擬集成電路設(shè)計L?21=4kT??K1?+?2?22?1gm2?1KPgm2KN1=4kT?Vn2,in13?2?2共源級的LN設(shè)計減小熱噪聲：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
