因为MOS晶体管的衬底或许与源极相连，或许衔接到VDD或VSS,所以经常被用作一个三端设备。因为未来CMOS技能的阈值电压并不会远低于现有规范，所以选用衬底驱动技能进行模仿电路规划就成为较好的处理方案[1].衬底驱动技能的原理是：在栅极和源极之间加上满足大的固定电压，以构成反型层，输入信号加在衬底和源极之间，这样阈值电压就可以减小或从信号通路上得以避开。衬底驱动MOS晶体管的原理类似于结型场效应晶体管，也便是一个耗尽型器材，它可以作业在负、零、乃至稍微正偏压条件下[2].因为衬底电压影响与反型层(即导电沟道)相连的耗尽层厚度，通过MOS晶体管的体效应改动衬底电压就能调制漏极电流。
运用衬底驱动技能树立一些根本的模仿电路规范模块，通过举例来说明衬底驱动技能在模仿电路规划中的运用。
1 简略和增强型衬底驱动电流镜
简略的衬底驱动电流镜结构即本文提出的低电压电流镜如图1(b)所示，这种电流镜用衬底-漏极衔接代替传统简略电流镜结构里的栅极-漏极衔接[3].当然，M3和M4通过衬底衔接而不是栅极，而N型MOS管M3和M4的栅极应施加一个适宜的正向偏置电压。
这种简略衬底驱动电流镜的缺陷是输入输出电流呈非线性，这是因为在栅极驱动电流镜中输出晶体管M4作业在饱和状态[4].为了处理这个问题，运用了一种代替装备，如图1(c)。晶体管M7被作为一个二极管，衔接在M5和M6这两个晶体管的栅极和衬底之间。M7被作为简略的电压源运用，当输入电流Iin为零时晶体管M6作业在饱和状态而M5则不会。一旦输入电流开端增大时，增强型衬底驱动电流镜中晶体管M5就会比简略衬底驱动电流镜中的M3早进入饱和状态，因而具有更好的线性度。因为这样衔接可以一起驱动栅极和衬底端，流过M7的偏置电流Ibias被计入输入Iin.为了防止在输入电流和输出电流之间发生额定的偏移，偏置电流Ibias有必要远远小于输入电流Iin.图2是图1中电流镜模型的仿真成果，它标明衬底驱动增强型电流镜的输入输出传输特性比简略的衬底驱动电流镜具有更好的线性度，其线性度简直和栅极驱动电流镜相同。从图2中相同可以看出简略的衬底驱动电流镜和增强型电流镜的输入电压远低于传统的栅极驱动电流镜。
2 衬底驱动跨导运算放大器
根据衬底驱动技能的跨导运算放大器的结构如图3所示，由两级构成[5-6],榜首极由衬底驱动差分级构成，此差分级以PMOS设备M1、M2作为输入，电流镜M3、M4作为自动负载;第二极是一个简略的CMOS到相级，它以M6作为驱动管M7作为自动负载。依托补偿电容CC和电阻Rc差分级的输出端和输入端衔接在一起，在第二级中补偿电容实践作为密勒电容运用。
通过供给满足的栅源电压值使场效应管导通，衬底驱动MOS晶体管即以耗尽型器材的原理作业，通过施加在衬底端的输入电压调制流经晶体管的电流，完结选用衬底驱动输入晶体管的跨导运算放大器规划，电路结构如图3所示，仿真成果如表1所示。
3 衬底驱动电流差分跨导放大器
电流差分跨导放大器是一种新式自动型器材，是根据衬底驱动的电流差分跨导放大器[7].如图4所示，它合适规划大规模集成电路模块。由两个图5所示衬底驱动电流传输器和一个图3所示衬底驱动跨导运算放大器(双输出DO-跨导运算放大器)构成完成。电流传输器衔接作为电流差分单元，电流流入上面电流传输器的Z+端，电流Ip流入下面电流传输器的Z-端但与Z+端电流方向相反。这就解说了电流差分跨导放大器流进Z端的电流是由差分电流Ip和In供给的。电路及其仿真成果如图4和表2所示。
结语
本文研讨了衬底驱动MOS管技能和运用这一技能进行低电压低功耗模仿电路规划的办法，而且运用这种技能规划低电压低功耗衬底驱动跨导运算放大器和电流差分跨导放大器。通过仿真剖析，得出衬底驱动晶体管的长处是：电路的功率耗费比较低;规划简略和可接受的电路特性;可以避开阈值电压要求的耗尽特性;传统的前端门可用于调制衬底驱动MOS晶体管。衬底驱动晶体管的缺陷是：(1)其跨导远小于传统的栅极驱动MOS管，这可能会导致跨导运算放大器的增益带宽乘积偏低;(2)其电极与工艺相关，一个CMOS工艺的P(N)阱，只要N(P)的沟道的衬底驱动MOS管是有用的。
