電路設計：折疊式共源共柵兩級放大器-KIA MOS管

整體電路

要求 1GHz，80dB，相位裕度60°.

基本滿足上述要求，功耗是1.8v*2.2mA。

共源共柵放大電路

偏置電路

偏置電路整體設計的比較簡單。

為什么在偏置bias2，3要使用兩個MOS管串聯的方式？

原因是：這樣鏈接考慮到了原電路中間兩層的襯偏效應，可以更好匹配原電路。里面那層保持與原管子尺寸相同，外面的W變為原來1/5即可。

用一個管子也行，不過可能需要多次調解。

電流源給的是20微安。在偏執時，將偏置對應的管子W縮小十倍，這樣可以減少偏置的功耗，但相應的精度會有所下降。

共源共柵放大電路

放大部分

建議

中間兩層管子L=0.3um，其余放大電路管子L=0.2um。這樣做是因為考慮到共源共柵電路的放大倍數很大，即使選擇L很小依然滿足放大要求。而且這樣一來可以盡可能的減小Rout而使gm增大。gm越大帶寬也越大。

這共源共柵的電流并不是越大越好，我最早使用輸入管600mA，右邊500mA。不管是放大還是帶寬都沒有現在左邊300mA，右邊200mA效果好。

使共源共柵最上面（第一層）的管子的gm/id處于8-10效果不錯，其余的帶寬相位只能取其一。第二層，第三層是gm/id為10，最下面一層是gm/id取11。

輸入管gm/id取得是15，這樣一來面積會變大，后續可以適當減小。

這里建議第一層的gm/id取得小一點，這樣一來其Vgs會變大，使第二級的放大管gn/id變小，效果也挺好的。第二季放大管的gm/id千萬不要太大。

第二級電流也不是越大越好，慎重選擇，我的是1mA.

中間兩層使用的是L=0.3um這是因為之前增益不太夠，而且在L=0.2um時增大gm/id到15依然不夠看，只能增大L。但是隨之而來的是帶寬和相位裕度減小不少。（之前用0.2um的時候帶寬1.5GHz，相位裕度65°，但是增益才71dB不夠看）。

共源共柵放大電路

調試過程

1. 輸入管使用gm/id設計即可。

2. 中間的共源共柵要先確定兩條支路電流，然后根據gm/id調整尺寸大小。

3. 調整偏置電路中bias4的寬長比。當尾管電流過低，增大bias4中N管W/L；過高則調低bias4中N管的W/L。一般按照最前面的要求設計，這個時候只需要調整Bias4即可使四層管子處于飽和，但是如果管子不處于飽和區。調整bias2，3外面管子的寬長比可以改變共源共柵管子的Vds，特別是中間兩級。

4.觀察第四層管子的Vgs，然后在gm/id與Vgs的圖像中選擇合適的L與gm/id。如果不加這一步第二級盲目設計會使第二級中有個管子不飽和的情況發生，嚴重影響增益。

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