上图所示电路结构为交叉耦合，Cross Coupling（也称电流抵消，Current Cancellation）电路。与常规的二极管型连接器件相比，该形式的差分电路可以在漏端提供一个负阻抗。

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小信号推导 – 1

忽略 MOSFET 的体效应以及沟道长度调制效应，以差分输出形式考虑该电路，可以得到上图所示的小信号示意图，其中：

$$ \left\{\begin{matrix} V_{gs1}=V_{o-} \\ V_{gs2}=V_{o+} \\ V_{o-}=-V_{o+} \end{matrix}\right. $$

分别从 Vo+ 与 Vo- 位置看入，计算输出阻抗：

$$ \left\{\begin{matrix} R_{out1}=\frac{V{o+}}{V_{o-}\times g_{m1}} = -\frac{1}{g_{m1}}\\ R_{out2}=\frac{V{o-}}{V_{o+}\times g_{m2}} = -\frac{1}{g_{m2}} \end{matrix}\right. $$

小信号推导 – 2

$$ \begin{align} I_X & = g_{m3}V_2 = -g_{m4}V_1 \\ 2I_X &= g_{m3}V_2 – g_{m4}V_1 \end{align} $$

令 g_m3=g_m4，则有：

$$ \begin{align} 2I_X &= g_{m3,4}(V_2 – V_1) \\ -2I_X &= g_{m3,4}(V_1 – V_2) = g_{m3,4}V_X\\ \frac {V_X}{I_X} &= -\frac{2}{g_{m3,4}} \end{align} $$

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电路应用

当 M1=M2，M3=M4 时该电路的输出阻抗为：

$$ R_{out,left}=R_{out,right}=\frac{1}{g_{m3,4}}//-\frac{1}{g_{m1,2}}=\frac{1}{g_{m3,4}-g_{m1,2}} $$

此时，若 M1=M2=M3=M4，该电路可以实现无穷大的输出阻抗。