MOS知识-MOS管交流小信号模型分析-KIA MOS管

信息来源：本站　日期：2020-12-15　

MOS管低频小信号模型:小信号是指对偏置的影响非常小的信号。

由于在很多模拟电路中，MOS管被偏置在饱和区，所以主要推导出在饱和区的小信号模型。

在饱和区时MOS管的漏极电流是栅源电压的函数,即为一个压控电流源，电流值为gmVGS，且由于栅源之间的低频阻抗很高，因此可得到一个理想的MOS管的小信号模型，如图所示。

其中(a)为理想的交流小信号模型。

实际的模拟集成电路中MOS管存在着二阶效应，而由于沟道调制效应等效于漏源之间的电阻ro;而衬底偏置效应则体现为背栅效应，即可用漏源之间的等效压控电流源gmbVbs表示，因此MOS管在饱和时的小信号等效模型如图(b)所示。

上图所示的等效电路是最基本的，根据MOS管在电路中不同的接法可以进一步简化。

在高频应用时，MOS管的分布电容就不能忽略。即在考虑高频交流小信号工作时必须考虑MOS管的分布电容对电路性的影响，所以MOS管的高频小信号等效电路可以在其低频小信号等效电路的基础上加入MOS管的级间电容实现，如图所示。

不同工作状态(截止、饱和、线性)时MOS管的分布电容值不同，因此若进行详细的计算比较困难，但可以通过软件模拟进行分析。

另外，在高频电路中必须注意其工作频率受MOS管的最高工作频率的限制(即电路的工作频率如高于MOS管的最高工作频率时，电路不能正常工作)。

MOS管的适当连接使其工作在一定状态( 饱和区或是线性区) ,利用其直流电阻与交流电阻可以作为电路中的电阻元件使用。

MOS二极管作电阻

MOS二极管是指把MOS晶体管的栅极与漏极相互短接构成二端器件，如图所示。

由上图可知，MOS二极管的栅极与漏极具有同的电位，MOS管总是工作在饱和区,根据饱和萨氏方程可知其转移特性曲线(漏极电流一栅源电压间的关系曲线)如下图所示。

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