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大器的输出阻抗近似为 56kΩ，与有源负载CMOS共源放大器相比此输出阻抗较高。然而，
此结果导致带宽降低。
例：在上面电路中，晶体管W/L＝100um/1。6um。假设unCox=90uA/V2， upCox=30uA/V2，
Ibias＝100uA，rds…n=＇8000L（um）＇/＇ID（mA）＇， rds…p=＇12000L（um）＇/＇ID（mA）＇，这一级
的增益是多少？
解：gm1 的值由下式得出
gm1＝＇2unCox（W/L）ID1＇1/2=1。06mA/V
同时
Rds1=8000*1。6/0。1=128kΩ
Rds2=12000*1。6/0。1=192kΩ
vout …g m1
= =
有 vin g ds 1 ＋g ds 2 …1。06（128｜｜192）=…81。4
与电流源负载CMOS共源放大器对应的是电流漏共源放
大器，如图 4…4 所示结构。
它的特性和电流源负载相似
图 4…4 电流漏 4。3 推挽共源放大器
如图 4…1（a）和图 4…1（b）中M2 的栅极接到M1 的栅极，即为图 4…1（c）所示的推挽
S共源放大器。比较电流源和推挽共源放大器，可以得出，采用同样的晶体管，推挽共
源放大器具有更高的增益。这是由于两个晶体管都由vIN驱动的缘故。推挽共源放大器的另
一个优点是它的输出可以端到端的满摆幅工作。
推挽共源放大器的小信号能取决与它的工作区。如果假设M1，M2 都处于饱和区，就能
得到最大电压增益。我们可以借助图 4…5 来分析小信号性能。
图 4…5 图 4…1（c）小信号模型
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小信号电压增益是：
K ' W1 ＋ K ' W2
g ＋g ） N P
vout = （m1 m2 = 2 L1 L2
v g ＋g I D ＋
in λ λ
ds1 ds 2 1 2
（4…6）
我们注意到与电流源/漏共源放大器一样，电压增益同样受直流电流的影响。
4。4 HSPICE 仿真分析电流源负载共源放大电路
（1）电路结构
（2）直流分析
电路如图 4…6 所示，试用HSPICE仿真器得到
Vout作为Vin函数关系的曲线。确定Vout＝0V时
Vin的直流值。
EX 4。1 mon source amp
。option post=2 numdgt=7 tnom=27
M1 2 1 0 0 nch W=5u L=1u
M2 2 3 4 4 pch w=5u L=1u
M3 3 3 4 4 pch w=5u L=1u
R1 3 0 100k
Vin 1 0 dc 5
Vdd 4 0 dc 5
图 4…6 电流源负载共源放大器结构
。MODEL nch NMOS VTO=0。7 KP=110U GAMMA=0。4 LAMBDA=0。04 PHI=0。7
。MODEL pch PMOS VTO=…0。7 KP=50U GAMMA=0。57 LAMBDA=0。05 PHI=0。8
。dc vin 0 5 0。1
。print dc v（2）
。end
分析结果：
图 4…7 电流源负载共源放大器直流特性仿真
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（3）交流分析
假设输出端接 5PF的电容，当放大器被偏置在过渡区时，试用HSPICE获得
Vout（ω）/Vin（ω）的小信号频率响应，给出从 100Hz到 100MHz范围内的幅度和相位响应。
EX 4。2 mon source amp AC analysis
。option post=2 numdgt=7 tnom=27
M1 2 1 0 0 nch W=5u L=1u
M2 2 3 4 4 pch w=5u L=1u
M3 3 3 4 4 pch w=5u L=1u
CL 2 0 5P
R1 3 0 100k
Vin 1 0 dc 1。07 AC 1
Vdd 4 0 dc 5
。MODEL nch NMOS VTO=0。7 KP=110U GAMMA=0。4 LAMBDA=0。04 PHI=0。7
。MODEL pch PMOS VTO=…0。7 KP=50U GAMMA=0。57 LAMBDA=0。05 PHI=0。8
。ac dec 20 100 100MEG
。op
。print ac vm（2） vdb（2） vp（2）
。end
分析结果：
图 4…8 电流源负载共源放大器交流特性仿真
35
…………………………………………………………Page 484……………………………………………………………
（4）瞬态分析
当电路输入脉冲信号时的瞬态响应，仿真时间从 0 到 4us。
EX 4。3 mon source amp TRansient analysis
。option post=2 numdgt=7 tnom=27
M1 2 1 0 0 nch W=5u L=1u
M2 2 3 4 4 pch w=5u L=1u
M3 3 3 4 4 pch w=5u L=1u
CL 2 0 5P
R1 3 0 100k
Vin 1 0 PWL（0 0v 1u 0v 1。05u 3v 3u 3v 3。05u 0v 6u 0v）
Vdd 4 0 dc 5
。MODEL nch NMOS VTO=0。7 KP=110U GAMMA=0。4 LAMBDA=0。04 PHI=0。7
。MODEL pch PMOS VTO=…0。7 KP=50U GAMMA=0。57 LAMBDA=0。05 PHI=0。8
。tran 0。01u 4u
。print tran v（2） v（1）
。end
分析结果：
图 4…9 电流源负载共源放大器瞬态响应仿真
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第 5 章 共源共栅放大电路分析与设计
5。1 共源共栅放大器原理及分析