基础电流镜

VDDIOUTM1M2+-VREF+-VOUTIREF基本电流镜电路由IREF在二极管链接的M1管通路上产生VREF，并加在M2管的栅极上产生电流源。假定两个管匹配，即阈值电压载𝑉𝑇𝐻𝑛、流子迁移率和栅氧化层厚度完全相等。计算VREF得：𝑉𝑅𝐸𝐹=𝑉𝑇𝐻𝑛+𝐼𝑅𝐸𝐹𝑊𝐿1𝜇𝑛𝐶𝑜𝑥2𝐼𝑂𝑈𝑇=12𝜇𝑛𝐶𝑜𝑥𝑊𝐿2(𝑉𝑅𝐸𝐹−𝑉𝑇𝐻𝑛)2=𝑊𝐿2𝑊𝐿2𝐼𝑅𝐸𝐹因此可以得到稳定的直流输出电流：（精确）基准电流复制电路输出电路中所有晶体管通常都采用相同的栅长O短沟器件的阈值电压对沟道长度有一定的依赖性。O减小漏源区边缘扩散产生的误差。O减小沟道调制效应所产生的调制系数。O减小噪声影响。一般设计为：𝐿镜=2𝜇𝑚在实际电路设计中，沟道调制效应使得镜像电流产生极大的误差，尤其是当使用最小长度晶体管以便通过减小宽度来减小电流源输出电容时。𝐼D1=12𝜇𝑛𝐶𝑜𝑥𝑊𝐿1(𝑉GS−𝑉𝑇𝐻)21+𝜆𝑉𝐷S1𝐼D2=12𝜇𝑛𝐶𝑜𝑥𝑊𝐿2(𝑉GS−𝑉𝑇𝐻)21+𝜆𝑉𝐷S2考虑沟道效应时：因此有：𝐼D2𝐼D1=𝑊𝐿2𝑊𝐿11+𝜆𝑉𝐷S21+𝜆𝑉𝐷S1即得不到与基准电流线性相关的稳定输出电流。VDDIOUTM1M2IREFM0M3PXYN共源共栅电流镜𝑉𝐺𝑆0+𝑉𝑋=𝑉𝐺𝑆3+𝑉𝑌𝑊𝐿3𝑊𝐿0=𝑊𝐿2𝑊𝐿1𝑉𝐺𝑆0=𝑉𝐺𝑆3𝑉𝑋=𝑉𝑌此时Iout非常接近于基准电流Iref了。令：则：因为：