S2-05 偏置、电流镜与小信号增益

完成任务并通过验收后，再勾这一格进度只保存在当前浏览器，不会上传。

S2 · M21 · U2.3 · 预计 11 h

本课只解决一个问题： 把工作点、gm/Id、输出余量和电流复制误差转成模拟设计变量。

为什么现在学： 控制、采样、比较和驱动模块都由可靠偏置开始。

开工前

• 先修： S2-03 MOS 结构、工作区与大/小信号模型
• 必学： 电流镜、共源/共栅/跟随器和余量
• 可以加餐： 精密曲率补偿
• 现在先别碰： 先进低压结构全集

抓住原理

核心概念

• 偏置
• 电流镜
• 源退化
• 小信号
• 输出电阻
• compliance

公式与模型

• A_v≈-g_mR_out
• 镜像误差来自 VDS 不等、λ、失配
• g_m/I_D

物理直觉： 偏置网络不是理想电流源；它的余量、启动、噪声和温漂会传播到系统。

资料怎么读

• 中文主线： CN-ANA 基本放大/集成运放章；CN-AIC 第3章
• 英文/官方资料： EN-AIC Ch.3、5

任务清单

• [ ] 独立推导/手算： 为给定电源/电流手算三种偏置和增益余量
• [ ] 仿真/编程： 晶体管级 DC/AC 扫描
• [ ] 实验/观察： 观察电源/温度/失配改变工作点
• [ ] 反向练习： 设计一个因输出余量不足而镜像失效的案例

提交与过关

• 提交： 偏置表、手算、仿真对照
• 过关线： 所有管子工作区/余量标出；增益误差可解释；功耗闭合
• 容易翻车： 只调 W/L 不看电流密度；忽略启动；用典型角掩盖余量

AI 使用边界

• 可以让 AI 帮忙： AI 可以帮你检索术语、搭“晶体管级 DC/AC 扫描”的脚本骨架，也可以生成反例。保留提示词、模型版本和来源；最后用手算、官方文档或测试逐条验收。
• 必须你自己来： 先关掉 AI，独立完成“为给定电源/电流手算三种偏置和增益余量”。然后闭卷讲清思路，并达到这条过关线：所有管子工作区/余量标出；增益误差可解释；功耗闭合

学完之后

• 下一站： 进入差分级、运放、误差放大器和驱动偏置。
• 项目关系： 直接支撑 P3、P4；间接支撑 P1、P2。P3/P4 芯片模块直接使用；P1/P2 通过控制/检测 IC 间接使用。
• 详细项目名： 见项目—课程矩阵。

时间账

阅读 2 h · 手算 2 h · 仿真/编程 3 h · 观察/实验 2 h · 复盘 2 h。合计 11 h。