Частота единичного усиления простейшего усилителя

Согласно (3.14), при частоте полюса коэффициент усиления усилителя . Если же принять во внимание упрощенные выражения (3.15) – (3.16) для модуля АЧХ, то , однако в любом случае коэффициент усиления для типовых значений значителен, и для простейшего усилителя с длинами затвора от 0,25 мкм до 1,0 мкм обычно составляет от 10 до 100. В такой же мере (от 10 до 100 раз) частота единичного усиления больше частоты полюса, поэтому на частотах, близких к , выражение (3.16) для коэффициента усиления справедливо с очень большой точностью. Используя (3.16), определим выражение для .

Поскольку , то можно написать: , откуда получаем:

(3.23)

Соотношение малосигнальных параметров простейшего

Усилителя

Определим взаимное соотношение параметров и , а также покажем, что обратно пропорционально .

В главе II показано, что (3.24)

Здесь – коэффициент пропорциональности.

Подставляем (3.18б) в (3.23) и выражаем следующим образом:

(3.25)

Подставляем (3.24) и (3.25) в (3.21) и получаем:

(3.26)

В практических разработках в большинстве случаев требуются усилители одновременно и с большим коэффициентом усиления, и с большой частотной полосой усиления, т.е. можно предложить «параметр качества» усилителя, равный произведению и :

(3.27)

Как видно из (3.27), находясь в рамках фиксированной электрической схемы усилителя (простейший усилитель с заданной емкостью нагрузки ) и фиксированной технологии (неизменные , и ), соотношение (3.27) является фундаментальным, и увеличить параметр качества можно только увеличением ширины , сопровождаемым, однако, нежелательным пропорциональным увеличением потребляемого режимного тока . Очевидно, что увеличение и , как совместное, так и по отдельности, является нетривиальной задачей и требует, как минимум, усложнения (часто весьма значительного) электрической схемы усилителя.