NMOS放大器电路模型详解(三)

期我们介绍了NMOS当作为放大器时的等效电路是什么?包括大信号模型和小信号模型，模型中当V_DS>V_GS-V_TH时，我们把NMOS当成一个理想的压控电流源，实际上由于沟道长度的变化会随着V_DS略微改变，如果考虑这个因素就需要沟道长度修正模型

本期内容

沟道长度修正原理回顾

沟道长度修正电路模型

1、沟道长度修正原理回顾

在MOSFET理解与应用：Lec 4—MOS管工作在哪个区，看这个你就懂了中我们讲过，当V_DS>V_GS-V_TH时，沟道中出现夹断效应，沟道的长度对略微减小。很多场景我们可以忽略这个长度的变化，但是当精度要求比较高的时候，我们就需要把沟道长度的变化考虑进来。看下面式子

因为沟道的有效长度L会随着V_DS的增大而略微减小，所以I_D会随着V_DS的增大而略微增大。我们可以用下面式子来表示I_D

这里如果不考虑沟道长度变化，V_A为无穷大，考虑沟道长度变化时，V_A为有限值。I_D随V_DS的变化的伏安特性曲线为：

Fig. 1

2、沟道长度修正电路模型

其中，r_0为GS两端的等效电阻，等于V_A除以流过MOS管沟道的总电流，从表达式可以看成通过MOS管的电流越大，等效的电阻就越小，对MOS管的影响就越大(理想压控电流源r_0为无穷大)。更新我们的大信号模型和小信号模型为：

Fig. 2

Fig. 3

举例：

总结，通过大信号模型工作状态V_GS，V_DS计算出来，判断MOS管是否工作在饱和区，然后将g_m和r_0计算出来带入到小信号模型中，计算放大倍数，输入输出阻抗等参数。到此为止，MOS管的放大电路模型将介绍完了，从下期开始详细介绍具体的放大电路。