共源共柵電流鏡定律

共源共柵電流鏡

如圖所示，令左路電流為10u，PM1和PM0寬長(zhǎng)比相同，則由電流鏡定律，右側(cè)電流也為10u，目標(biāo)：設(shè)計(jì)較為精確的電流鏡，要求輸出（PM3漏端）電壓>VDD-0.6

采用1830工藝

由于輸出電壓>VDD-0.6，因此Vdsat0+Vdsat3<0.6

采用1：1復(fù)制，PM1與PM0寬長(zhǎng)比相同，為保證PM1與PM0漏壓相等，PM2與PM3尺寸相同。0.6V壓降平均分給PM0與PM3，為保證設(shè)計(jì)余量，取Vdsat=0.25V

由于飽和時(shí)，Vgs-Vth

K取40uA/V^2，可得W/L=8

由于PM1與PM0必須良好匹配，溝長(zhǎng)調(diào)制效應(yīng)要小，取最小溝長(zhǎng)6倍，3um，W1,2=24um

PM2與PM3以減小面積準(zhǔn)則，溝長(zhǎng)取1.5u，W=12u

計(jì)算R：Vsg1+VR-Vsg3-Vsd1=0=Vsg1+VR-Vsg3-0.3

R=0.3/10u=30K

由直流仿真看到采用共源共柵電流鏡的方式復(fù)制的電流精度遠(yuǎn)高于PMOS電流鏡精度。