MOS知識-MOS管交流小信號模型分析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2020-12-15
MOS管低頻小信號模型:小信號是指對偏置的影響非常小的信號。
由于在很多模擬電路中，MOS管被偏置在飽和區(qū)，所以主要推導(dǎo)出在飽和區(qū)的小信號模型。
在飽和區(qū)時(shí)MOS管的漏極電流是柵源電壓的函數(shù),即為一個(gè)壓控電流源，電流值為gmVGS，且由于柵源之間的低頻阻抗很高，因此可得到一個(gè)理想的MOS管的小信號模型，如圖所示。
其中(a)為理想的交流小信號模型。
實(shí)際的模擬集成電路中MOS管存在著二階效應(yīng)，而由于溝道調(diào)制效應(yīng)等效于漏源之間的電阻ro;而襯底偏置效應(yīng)則體現(xiàn)為背柵效應(yīng)，即可用漏源之間的等效壓控電流源gmbVbs表示，因此MOS管在飽和時(shí)的小信號等效模型如圖(b)所示。
上圖所示的等效電路是最基本的，根據(jù)MOS管在電路中不同的接法可以進(jìn)一步簡化。
在高頻應(yīng)用時(shí)，MOS管的分布電容就不能忽略。即在考慮高頻交流小信號工作時(shí)必須考慮MOS管的分布電容對電路性的影響，所以MOS管的高頻小信號等效電路可以在其低頻小信號等效電路的基礎(chǔ)上加入MOS管的級間電容實(shí)現(xiàn)，如圖所示。
不同工作狀態(tài)(截止、飽和、線性)時(shí)MOS管的分布電容值不同，因此若進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算比較困難，但可以通過軟件模擬進(jìn)行分析。
另外，在高頻電路中必須注意其工作頻率受MOS管的最高工作頻率的限制(即電路的工作頻率如高于MOS管的最高工作頻率時(shí)，電路不能正常工作)。
MOS管的適當(dāng)連接使其工作在一定狀態(tài)( 飽和區(qū)或是線性區(qū)) ,利用其直流電阻與交流電阻可以作為電路中的電阻元件使用。
MOS二極管作電阻
MOS二極管是指把MOS晶體管的柵極與漏極相互短接構(gòu)成二端器件，如圖所示。
由上圖可知，MOS二極管的柵極與漏極具有同的電位，MOS管總是工作在飽和區(qū),根據(jù)飽和薩氏方程可知其轉(zhuǎn)移特性曲線(漏極電流一柵源電壓間的關(guān)系曲線)如下圖所示。
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