源极退化用增益换线性

在共源级(Common-Source Stage)的源极串入电阻，电流增大时，源极电压随之升高，抵消一部分栅源电压变化。这就是源极退化(Source Degeneration)：利用局部负反馈(Local Negative Feedback)，降低增益对器件跨导的依赖，改善线性度。

为什么增益会下降

以NMOS为例，Rs是线性退化电阻，RL是漏端等效负载，ro是NMOS自身的输出电阻(Output Resistance)。衬底接交流地时，低频小信号增益为：

A_{v} = - \frac{g_{m} R_{L}}{1 + (g_{m} + g_{m b}) R_{S} + \frac{R_{S} + R_{L}}{r_{o}}}

gm和gmb分别是栅极跨导(Gate Transconductance)与体跨导(Body Transconductance)。Rs越大，源极对输入变化的跟随越明显，真正落在栅源之间的信号越小，增益也随之降低。负反馈同时减弱了跨导随信号变化对增益的影响，但小信号公式不能直接给出大信号失真。

只有(gm+gmb)Rs远大于1+(Rs+RL)/ro，增益才近似为：

A_{v} \approx - \frac{g_{m}}{g_{m} + g_{m b}} \frac{R_{L}}{R_{S}}

此时增益主要由电阻比和体效应(Body Effect)决定。gm/(gm+gmb)应取实际工作点的值；若源体在小信号上随动、使体效应项消失，并满足上述强退化条件，可进一步简化为−RL/Rs。不能仅凭直流VSB=0就忽略体效应。

电压裕量(Voltage Headroom)：实体电阻上的直流压降占用裕量，可能压缩输出摆幅。信号变化时仍须保证晶体管处于预期工作区。

有限输出电阻：ro不够大、RL较大时，完整公式中的附加项不能忽略。并非Rs足够大，增益就一定等于电阻比。

电阻本身的线性：MOS管或电流源的小信号等效电阻，不能直接当作大信号线性电阻使用。

高频寄生：寄生电容(Parasitic Capacitance)会改变局部反馈，低频线性改善不能直接外推到整个信号带宽。

先确定增益、输入幅度和输出摆幅，再一起选择偏置与Rs。用交流分析检查增益和带宽，用目标幅度下的瞬态或失真分析检查线性，并覆盖相关工艺、电压和温度条件。

源极退化适合用在愿意牺牲部分增益与电压裕量，换取更稳定增益和更好线性度的场合。