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CMOSのカレントミラーについて、質問します。
カレントミラーで参照電流Irefの2倍の出力電圧を得るためには、2つの方法があると思うんですが、

(1)Ioutを流しているMOSのチャネル幅をIrefを流しているMOSのチャネル長を固定し、チャネル幅の2倍のチャネル幅を持たし、2Irefを流す。

(2)Ioutを流しているMOSを2つ並列に並べ、それぞれIoutを流し、2Irefを流す。

問題があるみたいで、(1)の方には、Iout=2Irefが流れないらしいです。(2)はIout=2Irefが流れるらしいです。
この理由を教えてください。

わかり辛い質問ですみませんが、宜しくお願いします。

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A 回答 (2件)

MOSトランジスタをICプロセスで作る場合、写真のネガのよなものでその形をシリコンチップ上に映します。


そのときに誤差が発生して、設計値では例えば1umとしたとしても実物ではある量だけずれます。
そのずれる量はほぼ一定なので、例えば1umとしたときには実物は0.9umとなり2倍の幅である2umとしたときには1.9umとなるので実物での幅は2倍にはなりません。
このずれる量はICを作るロット毎に微妙に異なるため、ずれる量を考慮しても誤差が発生します。
でも同じサイズのトランジスタを2個並列にすれば、ずれる量は同じですから2倍の電流を得ることができるのは容易に理解できると思います。
尚、この誤差のほかに#1の方が述べているようなチャンネルの周囲での物理動作の影響度の差もあります。
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この回答へのお礼

わかりやすい説明ありがとうございます。
なぜ(1)のカレントミラーに2倍の電流が流れないかわかりました。配線のずれだと知り、驚きました。

お礼日時:2004/01/24 01:01

参考程度に



(1)と(2)については、参照MOSのごく近傍に作る場合、考え方としては2倍になりますが、より正確な値を得るにはMOS2個のほうになりますね。理由はチャンネル幅を2倍にしても空ぼうそうの広がり方が個別の半分のチャンネル幅の場合の2倍と同じには正確にならないからですね。MOS2個の場合はほぼ正確に2個分とカウントできますね。
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この回答へのお礼

わかりやすい説明ありがとうございます。

お礼日時:2004/01/24 00:58

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