1.1.7 带有输出阻抗增强的宽摆幅电流镜
下图的结构在[Gatti, 1990]，[Coban, 1994; Martin, 1994]中被提出和使用，与[Säckinger, 1990]的输出阻抗电流镜结构很像，除了一个二极管接法的晶体管被加在共源级增强放大器前作为电压转换器。
在输出光，电平转换器是通过\(I_{bias}\)偏置的二极管接法的晶体管\(Q_4\)。输入端的电路工作起来等效为一个二极管连接的晶体管，同时确保所有的晶体管偏置电压和输出端电路一致，从而使得\(I_{out}\)与\(I_{in}\)精确地匹配。每个晶体管旁边显示的是以\(\mu m\)为单位的合理宽度，其成立条件是：
\[I_{bias}=I_{in}/7 \tag{1.1.39} \]除了\(Q_3\)和\(Q_7\)，所有晶体管都被偏置在相同的电流密度下。除了\(Q_3\)和\(Q_7\)由于被偏置在四倍的电流密度下，有着\(2V_{eff}\)的栅源电压，其他所有晶体管有着相同的过驱动电压\(V_{eff}\)，因此我们可以推出\(Q_3\)的栅极电压为：
\[V_{G3}=2V_{eff}+V_{tn} \tag{1.1.40} \]\(Q_2\)的源漏电压由下式给出：
\[V_{DS2}=V_{S4}=V_{G3}-V_{GS4}=(2V_{eff}+V_{tn})-(V_{eff}+V_{tn})=V_{eff} \tag{1.1.41} \]因此\(Q_2\)被偏置在线性区边缘时，最小输出电压为：
\[V_{out}>V_{DS2}+V_{eff1}=2V_{eff} \tag{1.1.42} \]以上图中所示的长宽比\(W/L\)，假定\(I_{bias}\)被设置再输入电流值\(I_{in}\)的最大值或标称值的七分之一，这个电路的功耗将会达到经典Cascode电流镜的两倍。但是，通过将增强电路偏置在更低的电流密度下从而节省功耗是可能的，尽管由于增强电路引入的额外极点会处于更低的频率下，导致电路的速度受到损失。
下图展示了一个稍微修改后的宽摆幅输出增强电流镜电路，相比上面的电路，这个电路的大信号直流匹配略差，但是有着更小的功耗和面积。注意到上图中的管子\(Q_2\)现在在下图中被分开成了两个管子\(Q_2\)和\(Q_5\)，这个改动允许设计者使用不带有输出阻抗增强，但是带有宽摆幅的电流镜设计一个放大器。当需要输出阻抗增强时，只需要引入合适的增强放大器，而对于原来的放大器仅需的改动是将相应的电流镜的输出Cascode电流镜的栅极连接到增强放大器而非偏置产生电路。最后，仿真结果发现下图展示的电路相比上图的有更好的稳定性。
总结来说，由于现代工艺越来越低的供电电压，电流镜的宽摆幅属性越来越重要。此外，现代工艺的短沟道效应使得电流镜的输出阻抗增强也变得更加的重要。在使用输出阻抗增强时，设计者要注意两个问题，首先是有必要给增强环路增加补偿电容来避免瞬态变化中的振铃。其次大信号瞬态变化的建立时间随着输出阻抗增强的引入而被显著的减慢了，这是因为在大信号瞬态变化过程中，增强环路的输出可能会摆动到远偏离建立电压的电压去，需要一段时间使得输出回到必要的电压值。一个典型的建立时间差异在50%，是否值得为了增益的大幅度增加（可能大概有\(30dB\)）而做出这种牺牲取决于具体的应用。
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