Aktuelles Spiegeldesign – Gate-zu-Drain-Feedback

In meinem Lehrbuch [Analog VLSI: Circuits and Principles] gibt es zwei Schaltungen, die als Stromspiegel fungieren. Der erste verwendet zwei nfets mit einem gemeinsamen Gate, und der Drain des ersten nfets (M1) ist mit dem gemeinsamen Gate verbunden. Der Strom durch M1 wird dann durch M2 gespiegelt.

Das Buch zeigt auch eine Winner Take All-Schaltung, die einen Stromspiegel verwendet, bei dem das Gate von M2 mit dem Drain von M1 verbunden ist. Und das Gate von M1 ist mit der Source von M2 verbunden.

In dem Buch heißt es: "Wir sollten uns daran erinnern, dass Vg durch die Gate-Ladung bestimmt wird, die aufgrund der unendlichen Impedanz zwischen Kanal und Gate nicht direkt durch den Eingangsstrom beeinflusst werden kann." Wie wird beim zweiten Stromspiegeldesign der Strom auf M2 gespiegelt, wenn das Gate nicht direkt durch den Eingangsstrom in M1 eingestellt werden kann?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Antworten (1)

Dies wird am prägnantesten in Carver Meads Buch von 1989 über neuromorphe Technik, analoges VLSI und neuronale Systeme erklärt. Bei den beiden obigen Kreisläufen ist der obere ein Stromspiegel und der untere ein Stromförderer. Beide gehen von einer Sättigung der Geräte aus. Beim Stromförderer wird davon ausgegangen, dass die Spannung an M1 größer ist als 4 U T zur Sättigung. Erstens müssen Sie auch die Masse von der Quelle von M2 und M1 "lösen" und nicht davon ausgehen, dass die Quelle an GND gebunden ist. Anschließend können Sie die beiden Stromgleichungen für die Geräte aufstellen.

ps: Ich würde dir mehr geben, aber das ist sehr ähnlich wie Hausaufgaben, die ich in der Vergangenheit gegeben habe, also wollte ich dir nur den Einstieg erleichtern.