完全互补自偏置CMOS差分放大器

Ref:Bazes M. Two novel fully complementary self-biased CMOS differential amplifiers[J]. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1991, 26(2): 165-168.

CSDA

CSDA (complementary self-biased differential amplifier)互补自偏置差分放大器

该电路结构演化过程如下图所示:

首先,图(a)PMOS输入与NMOS输入的经典五管OTA结构去除电流镜负载后,可得到图(b)所示的结构,该结构的两外部偏置信号无法提供完全相等的电流,去除外部偏置后最终得到图©所示的CSDA结构。

提供尾电流的M3、M4需工作于线性区,以提高输出电压摆幅。

CSDA相对于经典五管OTA结构差模增益变为2倍(+6dB)。

Ad(gm1+gm2)roA_d\approx(g_{m1}+g_{m2})r_o

CSDA由于能够提高大的输出开关电流,因此适用于高速比较器应用。

VCDA

VCDA (very-wide-common-mode-range differential amplifier)宽共模输入范围差分放大器

该电路结构演化过程类似:去除负载,去除外部偏置

差模增益也为OTA的2倍

小结

CSDA与VCDA均是n-p互补的,并且通过负反馈提供自偏置,因此性能上有所提升:

1)有源区偏置对PVT变化的敏感性较低

2)能够提供比静态偏置电流大得多的开关电流

3)差模增益加倍(+6dB)