3．1
分析：对于PMOS和NMOS管二极管连接形式的CS放大电路，最大的区别在于PMOS做负载无体效应，所以这里应该考虑gmb的影响。同时，由于L=0.5，沟道长度比较短，所以，沟长调制效应也应该考虑进去。
μ?2.85?10?14?3.9?42nCOX?μ?0?sio8nt?350? OX9?10?4?1.34?10AV同理 μpCOX?3.835?10?5AV2
∵ ???W??50?? ??W??10?L??L???? ID1?ID2?0.5mA 10.520.5∴ r1o1?ro2???20K
NIDI1?W?D2?2?nCox???L???V?V?GS2TH2?2?1??NVDS2? VO = 1.46V 2gm1?2?C?3OXWLID?3.6?10A/V g3m2?1.63?10?A/Vg?gm2mb2??2.38?10?4A/V22?
F?VSB输出电阻:
ROUT?1g?1//ro1?508?
m2?gmb2?ro2∴增益 AV??gm1ROUT??1.85
M2换为PMOS管，则可忽略M2的体效应，同理可得
ROUT?1g?1//ro1?974?
m2?ro2∴增益 AV??gm1ROUT??0.85
3.2 （a）∵ ???W?50??W??50?L????0. ?L???? ID1?ID2?0.5mA 1522∴ r11o1???20K ro2??10K
NID?PID参考借鉴 1
?0?sio
又 μ2nCOX?μn?t?1.34?10?4AV2
OX ∴ gm1?2?COXWLID?3.6?10?3A/V
∴增益 AV??gm1?ro1//ro2???24.4
（b）求输出电压的最大摆幅及求输出电压最大值与最小值之差 分析可知，当M1管处于临界三极管区时输出电压有最小值Vomin，此时有：VOUT?VDS1?VGS?VTH1
I1D?2??W?nCox???L????VGS?VTH1?2?1??NVDS? 1 有以上两式可推得 Vomin=0.27
当M2管处于临界三极管区是输出电压有最大值Vomax，同理有：
I?122??W?DpCox???L??V??GS?VTH2??1??PVSD?
2 VSDMIN = 0.99 ∴ Vomax = VDD-VSDMIN = 2V ∴输出电压的最大摆幅为Vomax - Vomin = 1.73V
3.3 （a）∵???W??L????500.5 ID1?1mA RD?2K?
∴r1o???10K
NID ROUT?ro1//RD?1.66K
gm1?2?COXWLID?5.18?10?3A/V
∴ 增益 AV??gm1ROUT??0.86 （b）∵M1工作在线性区边缘 ∴ VOUT?VDS1?VGS?VTH
ID?12??W?nCox???L????VGS?VTH?2?VDD?VOUT1R
D参考借鉴 2
华中科技大学CMOS拉扎维第三章课后作业中文答案-考试类
