了解对MOSFET差分对的基于漏极电阻的版本相当简单但非常有益的修改。
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首先，被动负载
主动负载在高性能放大器的设计中是必不可少的。虽然所涉及的电路是简单的，但在我看来，整体概念可以是有些奥秘。所以我们将与这个主题带走我们的时间，主要目标（像往常一样）是一种彻底的，直观的理解。
让我们首先看一个被动加载的非差分MOSFET放大器：
电流源使FET偏置，使得它可以在饱和区域中操作。过驱动电压（VOV.）-i.e。，栅极到源电压（vGS.）减去阈值电压（V.TH.） - 略全是什么值对应于I的漏极电流偏见。假设输入信号将是没有DC偏移的小幅度正弦曲线，因此源电压将等于（0 - V.OV.）。
该电路中的基本放大机制是什么？嗯，当偏置在饱和区域中时，FET类似于电压控制的电流源，其中漏极电流（如果我们忽略信道长度调制）由以下等式控制：
\ [i_d = \ frac {1} {2} \ mu_nc_ {ox} \ frac {w} {l}（v_ {gs} -v_ {th}）^ 2 \]
因此，我们的小幅度输入信号将产生漏极电流的小幅度变化。输入电压的小变化与漏极电流的小变化之间的比率是跨导，由g表示m：
\ [\ delta i_d = \ delta v_ {gs} \ times g_m \]
但是跨导与放大器的增益不同，因为我们仍然需要将该漏极电流转换为电压。这是r的目的D.：它将漏极电流变化转换为漏极电压变化。从欧姆的法律中，我们知道当前变化与电压变化之间的比率是电阻rD.因此，漏极电压的变化的幅度将等于栅极电压倍增的变化的幅度m乘以R.D.。如果我们记得门是输入节点并且漏极是输出节点，我们可以说电压增益的幅度（aV.）是以下情况：
\ [\ frac {\ delta v_ {out}} {\ delta v_ {in}} = a_v = g_m \ times r_d \]
所以马上我们看到提高增益的一个非常简单的方法是增加漏极电阻的值。那么为什么要打扰活跃的负荷？如果我们想要更多的收益，我们只需使用更多的漏极阻力！
漏极电阻问题
耐漏电方法有一个主要问题：阻力不仅适用于漏极电流的小信号变化，还适用于偏置所需的较大稳态漏极电流。考虑下图：
因此，漏极电阻产生偏置问题：更多电阻意味着更多的电压降，这意味着漏极节点的较低偏置点电压。如果您在±15 V耗材方面思考，则这似乎似乎不太关注，但使用±3.3 V耗材，我们需要小心。如果漏极电压过低，晶体管将留下饱和并进入三极管区域，这不是我们可以容忍-MOSFET放大器需要保持饱和的东西。即使偏置电压本身不足以造成问题，也可能将FET推入三极管区域中的太大。在任何一种情况下，我们的放大器都受到损害。
因此，使用大量的漏极电阻是不切实际的，特别是在现代低压系统中。我们如何在不引入偏见点问题的情况下提供更小的信号电阻？
思考目前的来源
电阻器是电流 - 电压转换器。请记住，电阻欧姆欧姆的单位可以定义为每安培的伏：你放入我的安培，你拿出一个×r伏特。
现在让我们考虑相同电流到电压转换器上下文中的电流源。由理想电流源产生的电流永远不会改变，即使当电流源的端子上的电压非常高。因此，即使电流的最轻微的变化也对应于电压的无限变化，从而在这意义上，电流源相当于无限电阻;当我们记得DC网络定理要求您需要使用开路电路时更换电流源时，这并不令人惊讶。
无限的东西可能会分散注意力，因此让我们现在转换到一个不完美的电流源。等效电阻非常高，这意味着电流的小变化导致电压的非常大的变化。如果我们可以使用这种良好但不完美的电流源而不是漏极电阻，我们将具有非常高的增益，因为栅极电压的小变化会产生相应的漏极电流变化，而且依次产生大的变化排水电压。此外，这是关键点 - 电流源不会以与电阻相同的方式影响偏置条件，因为它是一个来源当前，不仅仅是一个障碍到当前。
前面的讨论是摘要的，但所涉及的概念应该有助于播种理解的种子。让我们从理论境界转换到电路领域。
两个FET和电流镜子
这是电路：
差异对的底部半部与漏极电阻版本的期望相同。但现在，而不是漏极电阻，我们有一个PMOS当前镜子。（我们只能通过查看电路电压低于源电压的电路，并通过负栅极到源电压从截止的截止，我们需要PMOS。）
如果你读过基本MOSFET恒流源(or if you’re otherwise familiar with current mirrors), you know that the “output” transistor (on the right) generates a relatively stable current that is proportional to the drain current of the “input” transistor (on the left), referred to as the reference current, I裁判。反过来，参考电流由电阻确定（即，电流设置电阻，R放）。
所以哪里是r放对于这镜子？
好吧，在这种情况下我裁判不是由有源负载镜中的电阻而不是由I的电阻确定偏见电流源（在现实生活中，它将是具有电流设定电阻的当前镜子）。此外，如果我们假设完美匹配，则偏置电流将在电路的两半之间等于平等划分（与基于漏极电阻的差分对一样）。这意味着参考电流是我偏见/ 2。因此，有源负载镜的输入晶体管具有等于I的参考电流偏见/ 2，因此输出晶体管产生的电流将是i偏见/ 2（假设q3.问：4.具有相同的宽度与长度比）。
结论
我们现在会在这里停下来。本文提供了概念基础，引入了主动加载的差分对，并呈现与主动负载电流镜相关的基本偏置条件。在下一篇文章中，我们将继续对这一重要电路进行分析。
下一篇文章串联：主动装载MOSFET差分对的优点
在第一图中，如果FET被电流源偏置，则当漏极电流肯定地固定在电流源给出的电流。FET如何在这些条件下作为电压控制电流源？
谢谢你的这篇文章。
我有一个问题。我可以从哪些见解可以派生这条消息？
“所以，即使电流的最轻微的变化也对应于电压的无限变化”。
所以我假设，它是电流变化与电压之间的非线性关系。