差动AMP

基本差动对

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Advantages：

DC Swing

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伪差分对输入的共模电平的灵敏度要求较高，可以使用一个尾电流源，并选取一个合适的共模输入电平，使输出 Vout 的输出共模电平在一个固定电平：

VDD−RD⋅Iss2

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全差分对的实质是对尾电流源 Iss 的电流再分配，当差分电压大到一定程度时，使输入管进入截止区，对 Iss 的电流分配失效。
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小信号增益

大信号求导

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当输入差动电压为 0 时，Gm 达到最大值, 当差动电压增大时，差动对的跨导随之减小，到一定值之后，跨导将为 0，按照实际意义来讲规定为 0，电流完全流过其中一边的晶体管。
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令分子等于 0，求出 Vindiff1 的值，联立 Id1 与 Id2 的关系可以求得的解为 Iss 电流完全流过一边的晶体管。
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差动电流与差动电压斜率为跨导值，当增大 W/L 的值时，斜率变大，输入范围变小；增大 Iss 时，输入范围变大，跨导同样变大。
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小信号等效电路

  1. 叠加法
    先计算 vin1 导致的 vx 的增益：交流小信号中的尾电流源电阻认为无限大，将 M2 支路从源极看进去等效为共栅极，忽略体效应和沟长调制效应，等效 Rs 可以表示出来，再将整体电路等效为带源极负反馈的共源极。
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    再计算 vin1 导致的 vy 的增益，M1 以源随器的方式驱动 M2，并改变输出 vy，将 M1 管进行戴维南等效，看成有一定内阻的源，源随器的输出电阻为 1/gm，同样得到 vy 对 vin1 的增益
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  2. 半边电路等效法
    如果完全对称的差分对感测差分输入（即两个输入相对于平衡条件变化相等且相反的量），则可以应用“半电路”的概念。两个源随器在 Vin1 增加一个 Δv 时，vp 随之增加 Δv，相应的差分信号 vin2 减小 Δv，vp 随之减小 Δv，认为 vp 点小信号接地。
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差分对的线性度

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此时的 Rs 上会有一定的压降，利用电桥的方式使 Rs 两端没有直流压降，只随小信号电压变化，提高小信号的线性度。
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共模响应

对于理想的情况
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差分对中两个非理想因素：

非理想尾电流源导致的共模输出

在考虑尾电流源带来的共模输出时，认为 M1、M2 管是对称的，此时差分对变成带源极负反馈的共源极电路，Rss 为电流尾管的输出电阻。
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共模增益可以表示为（共模输入对共模输出的增益）：
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失配的共模增益

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共模抑制比（CMRR）

提高共模抑制比

不同负载的差动对

二极管连接形式

  1. 常规二极管负载
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  2. 电流分配二极管负载
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电流源负载

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