[发明专利]低频模拟电路的设计方法及其低频模拟电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种低频模拟电路的设计方法以及采用此方法设计的低频模拟电路，且特别是涉及一种将电路中至少一MOS晶体管操作在弱反转区的方法及其低频模拟电路。

背景技术

低频模拟电路，泛指操作于1MHz以下的模拟电路，多用于信号的放大，例如麦克风的后级放大器电路便属于这一类型的电路。由于低频模拟电路一般都被制作成集成电路芯片，且都会将集成电路中的MOS晶体管设计成操作在强反转区(strong inversion region)，例如将NMOS晶体管操作在V_gs-V_th＞0的条件之下，以使电路能正常操作，然而电路的效能却也因此被限定。以NMOS晶体管(N type metal-oxide-semiconductor transistor)为例，在此操作区间下，晶体管所流过的电流为饱和电流的状态，如公式(1)所示：

ID=(1/2)μnCox(Vgs-Vth)2......(1)]]>

公式(1)中的μ_n表示晶体管的电子迁移率，C_ox表示氧化物电容，V_gs表示晶体管的栅极(gate)至源极(source)电压，V_th表示晶体管的阈值电压。至于此时晶体管所呈现的互导如公式(2)所示：

gm=2K(W/L)ID......(2)]]>

公式(2)中的W/L表示MOS晶体管的外观比，而w与L分别表示MOS晶体管的宽度与长度。由公式(2)可知，转导函数(g_m)是一个与电流有关的函数，当电流越大时，转导函数也会越大。然而，通过一般的噪声等效公式，如公式(3)所示：