virtuoso电路

Question

有能教一下这部分电路怎么工作的吗，我不理解四个nmos在那里的意义

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

这个电路是一个基本的PWM（脉宽调制）产生器与一个电压跟随器的结合。它主要由两个部分组成：PWM发生器和电压跟随器。

PWM发生器部分

1. 上拉电阻和参考电压: 这个部分包括了AVDD, Vref以及两个并联的无源上拉电阻(30V)。Vref是内部参考电压，通常为固定的值，例如1.2V。上拉电阻将信号线保持在高电平，除非被NMOS管拉低。

2. 四个NMOS晶体管(M32, M34, M35, M53): 这些NMOS晶体管构成了一种叫做"folded cascode"结构，用于改善高频性能，同时减少输出摆幅。在这种配置中，每个NMOS都有一个源极跟随器（M32和M34），它们分别连接到参考电压Vref的一半（即Vref/2）。然后，这些跟随器的漏极连接到下一个NMOS的栅极，形成级联。最后一对NMOS（M35和M53）的源极接地，使得整个结构可以拉低信号线至地电位。通过控制输入信号Ifg1，你可以改变NMOS导通的时间，从而调整输出信号的占空比，实现PWM功能。

电压跟随器部分

1. 最后一个NMOS晶体管(M32): 它的作用是作为一个简单的共源放大器，将PWM信号线上的电压跟随到输出节点(Yout)。由于其栅极接电源(VDD)，所以当信号线上的电压降低时，M32会导通，使输出电压接近于信号线的电压。这样，无论PWM信号如何变化，输出(Yout)都能保持与信号线相同的波形。

要理解这四个NMOS的工作原理，关键在于看栅极电压如何影响电流流动。当NMOS的栅极电压高于其源极电压时，它导通，允许电流从 drain 到 source 流动。在这个设计中，通过控制Ifg1信号，可以改变M32和M34何时导通，进而影响M35和M53的导通状态，最终决定了输出Yout的占空比。

为了更好地理解，想象一下Ifg1是PWM信号，那么当Ifg1高电平时，M32和M34导通，导致M35和M53也导通，此时Yout接近于地电位。当Ifg1低电平时，M32和M34截止，M35和M53也随之截止，Yout则被上拉至AVDD/2。因此，通过调节Ifg1的高低电平持续时间比例，就可以得到不同占空比的PWM波形。

如果你想要模拟这个电路的行为，可以使用SPICE仿真工具，但请注意，这里提供的信息不足以创建完整的网表文件。你需要更详细的参数（比如晶体管尺寸、阈值电压等）才能进行精确的模拟。对于初学者，建议使用在线的SPICE仿真器，如LTSpice或CircuitLab，并按照上述描述设置组件。