CMOS集成电路电压摆幅、电压余度观点-KIA MOS管

电压余度（Voltage headroom）是电路外部耗损掉的电压降，不能被转化为output voltage swing 的局部，凡是这局部电压降是用来保持working transistors，让他们处于saturation region。

In saturation region, Vgs-Vth(overdrive voltage) < Vds，每一个working transistor 的Vds 都进献 voltage headroom。

咱们须要Vds 比Vgs-Vth 大，凡是Vth是肯定的，假定Vgs-Vth被设定在0.2V 摆布，Vds凡是都得大于0.2V。比方说三个MOS transistor 串连，每一个须要0.2V的 Vds，那末voltage headroom便是0.2*3 = 0.6V，若是Vdd=1.5V，那末最大的Output voltage swing 就只要 0.9V。

普通来讲voltage headroom对low supply voltage case 比拟主要，因为要在Vdd比拟小的状况下，减小headroom，增大output swing。

电源电压和输入电压所能到达的最大值之间的差值，便是电压余度。比方二极管毗连（diode-connected MOS）做负载，输入电压达不到Vdd，而是Vdd-Vth，这个Vth便是电压余度。

而线性负载或是电阻耗损的电压余度为0，也便是说输入电压能够到达Vdd。电压余度与输入电压所能到达的最大值相加便是电源电压，电路耗损的电压余度越大，输入摆幅也就越小。

加倍清晰的诠释便是输入电压所能到达的最大值与电路电源之间的差值，这便是电压余度。

因为二极管毗连的负载的电压耗损，输入电压常常达不到Vdd,而是Vdd-Vth，这个Vth便是电压余度，也叫做阈值丧失，而线性负载或是电阻的耗损的电压余度就为0，也便是说输入电压能够到达Vdd。

电压余度与输入电压所能到达的最大值相加便是电源电压，也便是电路耗损的电压余度越大，输入摆幅也就越小。

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