La ganancia en modo común es el resultado de dos cosas. La resistencia de salida finita de la fuente de corriente (M5) y una división desigual de la corriente entre M1 y M2.
La impedancia de salida finita es el resultado de la resistencia de salida del transistor rds y los condensadores parásitos en el drenaje de M5. El resultado es que cualquier cambio de la tensión común da lugar a un cambio de ISS.
Asumiendo sólo una tensión de modo común y sin tensión diferencial, el cambio de la corriente ISS se divide entre M1 y M2. En la práctica, M1 y M2 son ligeramente diferentes debido al desajuste, la corriente no se divide por igual y resulta una corriente diferencial que se convierte en una tensión de salida.
Incluso para un transistor perfectamente emparejado se puede encontrar un ligero desequilibrio, M1 tiene una carga conectada a un diodo y M2 tiene una carga de fuente de corriente. La impedancia al mirar las fuentes de M1 y M2 será ligeramente diferente debido a esta asimetría. De nuevo, se producirá una corriente diferencial.
Actualización: En algunos libros de texto el rechazo en modo común se deriva para una estructura totalmente diferencial con adaptación perfecta. Entonces el rechazo en modo común se calcula como la relación entre la salida en modo común y la entrada en modo común.
Esto da el conocido resultado Acm ~ RD / (2 rds5)
El circuito que se muestra en tu post es de una sola terminación y por lo tanto se requiere otro enfoque es necesario.
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Creo que esto tiene que ver con que la fuente de corriente de cola no es ideal En efecto, eso es todo. Ahora haz un modelo de señal pequeña para la señal de modo común, así que V1 = V2 y determina Vo. Si M5 tiene un Rds infinito la transferencia será diferente de cuando no es infinito.
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@FakeMoustache Ahh ok entonces quieres decir que en un punto de vista de señal grande no habrá ninguna amplificación de modo común pero en un punto de vista de señal pequeña si? Y sí, he visto una derivación en la que dividen M5 en 2 transistores y luego calculan la función de transferencia que resulta ser Vo/Vic = -1/(R5ds*2*gm3). Pero ¿hay alguna forma intuitiva de entender esto?
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La ganancia es completamente una función de la corriente de polarización, ya que ésta establece el flujo completo a través del sistema. Si dibujas un diagrama de bandas, verás que tienes un "seguidor de fuente" entre la polarización y un lado del par de entrada. La ganancia de voltaje se puede ver como el equilibrio de campo del diagrama de banda. Las mejores descripciones para la intuición que conozco están en el libro "Analog VLSI and Neural Systems" de Carver Mead o en el libro "Analog VLSI" de Shih-Chii Liu. Se pueden utilizar los modelos de señal grande/pequeña, pero están más limitados. Si te esfuerzas con la física, verás que te servirá en todos los escenarios.
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entonces quieres decir que en un punto de vista de señal grande no habrá ninguna amplificación de modo común pero en un punto de vista de señal pequeña sí Nunca escribí eso porque no es cierto. El comportamiento de las grandes señales es más complejo que el de las SS. Primero hay que entender SS y luego tal vez mira a LS.
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Hay una forma más sencilla e intuitiva de entender el comportamiento de la MMC. Si V1 y V2 suben ambos dV de tensión, el drenaje de M5 también sube un poco menos que dV (parte de dV acaba en Vgs de M1, M2). Cuando M5 no es ideal, tiene una Rds. Entonces la corriente de cola aumentará con dV/Rds. Esto va al espejo M3+M4. Si este espejo es ideal, v0 no vería la MMC. Pero si hay un ligero desequilibrio la diferencia de corriente Id_M4 - Id_M2 es empujada al nodo de salida. Multiplique eso con la Rut en la salida y usted tiene su ganancia MMC.
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@FakeMoustache Gracias por la explicación, entiendo cómo la corriente a través de M5 aumenta (debido a la resistencia finita) y sí, por supuesto, si hay un ligero desequilibrio, entonces habrá una tensión de modo común en la salida, pero teniendo en cuenta la simetría pura no debería haber una tensión de modo común.
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¡@bdegnan Sí, yo también creo que podrías tener razón, mirar un poco en la física de las cosas un poco más profundas podría darnos una respuesta ! Por desgracia no sé cómo se supone que se utilizan los diagramas de banda en este caso pero trataré de echar un vistazo a eso también.
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Tienes razón en que si hay sólo una señal de MMC y el circuito es puramente simétrico entonces no habrá MMC en la salida. PERO considerar el caso de que haya también una pequeña señal de entrada en modo diferencial (DM). Esto también provoca un desequilibrio en el circuito (me refiero a un desequilibrio en las corrientes) incluso cuando el propio circuito está perfectamente equilibrado . Por lo tanto, se obtendría una señal de MMC y una señal de DM en la salida.
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Claro que sí, pero mi pregunta es considerar que el circuito es puramente simétrico y que sólo hay señal de modo común. Entonces, ¿cómo hay una señal en la salida debido a la entrada en modo común?