Perché uno specchio di corrente a casode è meglio del semplice specchio MOSFET?
1. Resistenza all'uscita migliorata:
* Specchio Mosfet semplice: La resistenza di uscita di un semplice specchio MOSFET è determinata dalla tranconduttanza del transistor di uscita e dalla tensione precoce. Questa resistenza è in genere bassa, portando a significative variazioni di tensione di uscita quando la corrente di carico cambia.
* Specchio a cascata: La configurazione del cascode aggiunge un transistor aggiuntivo (fungendo come stadio di base comune) in serie con il transistor di output. Ciò moltiplica efficacemente la resistenza di output per il guadagno corrente del transistor a casco, risultando in una resistenza di uscita significativamente più elevata. Ciò rende lo specchio corrente meno sensibile alle variazioni di carico e fornisce una migliore regolamentazione corrente.
2. Swing di tensione di uscita ridotta:
* Specchio Mosfet semplice: In un semplice mirror, la tensione di uscita può oscillare significativamente con le variazioni della corrente di carico a causa della bassa resistenza di uscita.
* Specchio a cascata: La resistenza di uscita più elevata nello specchio a cascata porta a un'oscillazione di tensione di uscita più piccola per la stessa variazione di corrente di carico. Ciò garantisce una tensione di uscita più stabile, che è cruciale in molte applicazioni.
3. Matching migliorato:
* Specchio Mosfet semplice: Le variazioni nei parametri del dispositivo (tensione di soglia, mobilità, ecc.) Possono influire sulla corrispondenza delle correnti in un semplice specchio MOSFET.
* Specchio a cascata: La configurazione Cascode aiuta a ridurre al minimo l'effetto delle variazioni dei parametri del dispositivo sulla corrispondenza corrente. Isolando il transistor di output dal transistor di ingresso, lo specchio cascode migliora l'accuratezza della corrispondenza corrente.
4. Distorsione ridotta:
* Specchio Mosfet semplice: Le non linearità nelle caratteristiche del transistor di output possono portare alla distorsione della corrente di uscita in uno specchio semplice.
* Specchio a cascata: La configurazione del cascode riduce la distorsione utilizzando il transistor di output in una regione più lineare.
5. Stabilità migliorata:
* Specchio Mosfet semplice: I semplici specchi MOSFET possono essere inclini all'instabilità a causa dell'effetto Miller nel transistor di uscita.
* Specchio a cascata: La configurazione del cascode elimina efficacemente l'effetto Miller, rendendo lo specchio più stabile e meno suscettibile alle oscillazioni.
Riepilogo:
Lo specchio Casode Current offre vantaggi significativi rispetto a un semplice specchio MOSFET fornendo:
* Resistenza di uscita più elevata
* Swing di tensione di uscita ridotta
* Matching di corrente migliorata
* Distorsione ridotta
* Stabilità migliorata
Questi vantaggi rendono lo specchio del Cascode una scelta preferita in applicazioni che richiedono una regolamentazione di corrente accurata, una resistenza di uscita elevata e stabilità.