Cascode 中間節點對地電容
對應:0257。小寫 Cm 從中間節點接地,與上一組跨接的 CM 不同。
節點方程與完整式
沿用 Q2=gm2+go2、Dx=go1+Q2,輸入 gate 理想驅動:
(Dx+sCm)vx−go2vo=−gm1vi,
−Q2vx+(go2+sCL)vo=0.
因此
av(s)=go1go2+s(CLDx+Cmgo2)+s2CmCL−gm1Q2.
此簡化模型没有有限零點。兩個極點由分母直接求根。
教材的轉折電容從何而來
以 Dx≃gm2,線性係數兩項相等:
CLgm2=Cmgo2⇒Cmt≃gm2ro2CL=Av2CL.
根分離時:
| 區域 |
主極點 ωd |
次極點 ωnd |
| Cm≪Cmt |
1/(gm2ro1ro2CL) |
gm2/Cm |
| Cm≫Cmt |
1/(ro1Cm) |
1/(ro2CL) |
這重現原圖的兩條折線及轉折方向。
必要近似
- Dx→gm2 要求 gm2≫go1+go2。
- 只保留線性係數中的較大項,要求電容比遠離 Cmt;「大於」但接近不能當成「遠大於」。
- 用主/次極點乘積分解,須滿足
(CLDx+Cmgo2)2≫4go1go2CmCL。
- 宣稱 GBW 仍為 gm1/(2πCL),須輸出主導且次極點高於交越。僅說 Cm 很小仍不充分。
不用 SFG:兩個對地電容的矩陣最直觀。相較上組,沒有 CM 前饋支路,正好說明同名近似電容不能混用。
來源對照
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Spectre 仿真結果
本推導組的代表模型已完成 Spectre 驗證;覆蓋範圍以所列 netlist 為準,未逐一搭建所有投影片電路。
線性 AC 2 · MOS 電路 0 · 極零 0 · 暫態 0:所列檢查全部通過。
案例:cascode_cm_small、cascode_cm_large
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