源跟隨器作為緩沖器的使用

對于共源級的分析指出，在給定的電源電壓下，要獲得更高的電壓增益，負(fù)載阻抗必須盡可能大。如果這種電路驅(qū)動一個(gè)低阻抗負(fù)載，為了使增益的損失小到可以忽略不計(jì)，需要在放大器的后面放置一個(gè)“緩沖器”。源跟隨器(也可以稱為共源級放大器)就可以起到一個(gè)電壓緩沖器的作用。

這是源跟隨器的模型，也可以稱為共漏級放大器，因?yàn)槠漭斎攵私釉跂艠O，輸出端接在源級。 源跟隨器主要起到一個(gè)電壓緩沖器的作用。 值得注意的是，只要Vin不超過VDD，上圖中的M1就會一直工作在飽和區(qū)。 VGS小于等于VDS，那么VDS肯定會大于等于VGS-VTH。

上圖是源跟隨器作為緩沖器的一個(gè)例子，將源跟隨器接在共源級放大器的后面作為緩沖器使用。

我們可以畫出源跟隨器的小信號模型，來分析其增益。 V1=Vin; Vbs=-Vout; 可以計(jì)算出其增益。

我們可以看出，即使RS無窮大，源跟隨器的增益也會小于1(除非不考慮體效應(yīng))。

在源跟隨器中，M1的漏電流受直流電平的影響強(qiáng)烈。 從而會使輸入-輸出特性呈現(xiàn)非線性。 為了緩解這個(gè)問題，可以用一個(gè)電流源代替電阻。 該電流源可以用一個(gè)工作在飽和區(qū)的NMOS管來實(shí)現(xiàn)。

在I1是理想電流源且無溝道長度調(diào)制效應(yīng)和體效應(yīng)時(shí)，源跟隨器的增益等于1。

源跟隨器表現(xiàn)出高的輸入阻抗和中等的輸出阻抗。 但是這是以非線性和電壓余度的減小的兩個(gè)缺點(diǎn)為代價(jià)的。 一般的，源跟隨器通常有顯著的非線性，如果把襯底和源接到一起，可以消除由體效應(yīng)引起的非線性。 這樣的方法僅對PMOS管有效。 源跟隨器會引入顯著的噪聲。