关于 Telescopic 结构的输入范围


通常考虑 telescopic 结构的主要问题在于其输入共模范围的限制, 这里我们具体来研究一下

下图所示为基本的 telescopic 结构,这里利用了浮动电压偏置 nmos 的 cascode

基本的telescopic结构

这里输入对管为 M1/M2, nmos 的 cascode管 为 M3/M4, pmos 的 cascode 管为 M5/M6, pmos 电流源负载管为 M7/M8, 浮动偏置的 nmos 管为 M9, 尾电流源的 nmos 为 M10

对于最低的输入, 考虑尾电流源的饱和要求, 最低的输入共模电压为 Vgs1+Vds10, 近似为 Vth+2*Vdsat

对于最高的输入, 由于浮动电压对 n-cascode 的偏置, 最大的输入共模电压主要是考虑 n-cascode 管的饱和要求, 即 Vin-Vgs1+Vgs9 < Vdd-Vds7-Vds5 + Vth, 由此可以得到最大的输入共模电压为: Vdd-Vds7-Vds5+Vth-Vgs9+Vgs1, 近似为 Vdd+Vth-2*Vdsat

如果没有浮动的偏置, 即 N-cascode 为恒定的电压偏置, 这时考虑输入对管的饱和要求, 可以得到最大共模输入为 Vdd-Vds7-Vds5-Vds3+Vth, 约为Vdd+Vth-3*Vdsat, 可见比浮动偏置的情况略低.


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