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ノイズ(13)

よって、カレントミラー負荷のソース接地回路の出力雑音電圧はこれら4つの成分の
2乗平均になります。
ele10_124.jpg

最後に、今計算した出力雑音電圧を増幅率 Av=gm×(rdn//rdp)(の2乗)で割ることで
入力換算します。

ele10_125.jpg

この入力換算雑音電圧の式は、オペアンプのノイズ設計等に用いられる式です。
ノイズはもともと“邪魔”な存在ですから、この Vnin の値をできるだけ小さくしたい
ところです。どうすればいいかを示しているのが上の式で、

  入力トランジスタ: WL の値と gm の値をできるだけ大きくする
  カレントミラートランジスタ: WL の値をできるだけ大きくし、
                 gm の値はできるだけ小さくする

必要があるということです。gmの値は gmとは?(6)にあるように、
gm=K’W/L*(Vgs-Vth)ですので、さらに、W, L に関して

  入力トランジスタ: L の値をできるだけ小さく、W の値をできるだけ大きく
  カレントミラートランジスタ: L の値をできるだけ大きく、
                 W の値をできるだけ小さく


なるように設計すれば、入力換算雑音電圧が小さくなることになります。
このあたりはオペアンプのノイズ設計のところ(8Tr2段オペアンプの設計(18))で再登場します。
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目標であったオペアンプの設計に6年かけて到達しました。ここからは応用的な内容を書ける限り書いていきたいと思います。

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