Warum ist das Rauschen von Kaskodentransistoren bei niedrigen Frequenzen vernachlässigbar?

Ich lese über das Rauschen des Kaskodenverstärkers im Razavi-Buch Design of Analog CMOS Integrated Circuits .

Allerdings konnte ich den gelb markierten Satz unten nicht verstehen. Könnte es jemand erklären?

Warum sind die Geräusche von M3, M4, M5 und M6 bei niedrigen Frequenzen vernachlässigbar?

Danke schön.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Liegt es an der niedrigeren Kanalbetriebsleitfähigkeit der Kaskodenstromquellen?
Nicht maßgeblich: Aber ich vermute, das liegt daran, dass der Verstärker als Stromquelle für (unabhängig von der Lastimpedanz) fungiert und die Kaskodengeräte mit einer Stromverstärkung von Eins arbeiten, sodass ihr internes Rauschen nicht verstärkt wird.
Ich denke, das liegt daran, dass M3 bis M6 vorgespannte nichtlineare Lasten sind. Ihre Nichtlinearität nimmt mit der Frequenz sowie den Eingangstransistoren M1 und M2 zu. Frequenzverhalten von M1 und M2 verzögert sich mit zunehmender Frequenz, je nach Ansprechverhalten von M1 und M2 zeigen auch M3 und M4 ein verzögertes Ansprechverhalten. Wie Sie sehen, nimmt die Nichtlinearität tatsächlich um ein Vielfaches mit der Anzahl der kaskadierten Transistoren zu. Aber für niedrige Frequenzen ist der Frequenzgang aller Transistoren in Ordnung.

Antworten (1)

Sie tragen aufgrund der Degeneration nicht zum Rauschen bei. Eine effektive Emitter/Source-Degeneration führt zu einer negativen Rückkopplung, wodurch die Leistung der Transistoren erheblich verbessert wird. Für eine eher quantitative Diskussion siehe das Ende dieser Präsentation .

Am Ende erhält man folgende Gleichung für das Rauschen:

ich D 1 + G M R Ö ≈ 0
Wo R Ö ist die Entartung. Für hohe Frequenzen C G S bietet einen alternativen Strompfad, wodurch die Degeneration reduziert wird.

Danke für die Erklärung. Ich habe eine Frage. Die Rauschstromquelle hat keine Polarität, aber die Darstellungsberechnung scheint davon auszugehen, dass sie eine bestimmte Polarität hat. Beeinflusst das also das Ergebnis?
@anhnha es ist nur so gezeichnet. Sie können die Polarität ändern, wenn Sie möchten. Schließlich ist 1 V Rauschen dasselbe wie -1 V.
@anhnha natürlich musst du es mit den Transistorgleichungen in Einklang halten
Danke. Das macht Sinn. Lassen Sie mich es noch einmal mit umgekehrter Polarität überprüfen.
Warum ist das Rauschen von Kaskodentransistoren bei niedrigen Frequenzen vernachlässigbar?
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