Chip123 科技應用創新平台
標題:
Bandgap reference後彷真時出現振盪
[打印本頁]
作者:
wjie8716
時間:
2010-6-22 11:01 AM
標題:
Bandgap reference後彷真時出現振盪
自己做的一個簡單的bandgap，原理圖如下
# I( B9 V' Y" V6 \
[attach]10126[/attach]
% f+ Z/ u7 N) Y- i! j$ \: g8 {
電壓是1.2v,0.13的工藝。電路在hspice中仿真時沒有問題，輸出0.3的參考電壓。
5 @, j% s# | x' g7 [8 x
但是劃過版圖後在spice中做後彷真，則工作不正常，出現了振盪現象。vref波形如下圖
& x" Y* X+ j, ~, x
[attach]10127[/attach]
2 \* d: Z0 u. w
放大器的輸入端也有相應的振盪，振幅達到了1v.而從前仿真及原理來看，應該在0.3v左右保持穩定。
b2 t5 b L3 ~
7 Q+ E+ D- K; A E* w' s
不知道各位大大有什麼建議，會是啟動電路的原因還是放大器的故障呢？
作者:
jimwang94306
時間:
2010-6-23 09:56 AM
There is no detail information, no circuit file, no Post SIM parasitic SPICE file. This makes helping you very difficult to sa he least.
作者:
zhangyunwu5555
時間:
2010-6-26 12:36 AM
此電路為低電壓工作的BGR，拉扎維課後習題中亦有研究，可將其源論文下載學習。
作者:
yuyingdugu
時間:
2010-6-29 11:12 AM
放大器的正负极接错了，形成正反馈。
作者:
semico_ljj
時間:
2010-7-1 01:05 PM
电路结构就有问题，产生Vref的方法不对！去看看Razavi的书
作者:
jackrabbit
時間:
2010-7-6 06:08 PM
..... 推導一下他的電路再來說對不對吧!
1 j/ T; Q7 u, t! Y0 W6 Z5 S
不是什麼電路都要照著Razavi的做~
: @; x$ w/ O7 a/ g+ }; d
他那是教科書, 只有最基本的概念, 很多電路在他書裡是找不到的~
( C' I9 I7 e C3 H9 z
& q9 ?: e7 s- L i) O. z) `% b6 N
如果pre-sim 正常, post-sim會振盪
; Z( @' O& Q( p; A5 D' \! G
那問題就是出在parasitic RC
) {8 |( r) o/ T
這只有原作者去trace每個node的寄生RC才能找到答案
" U" r2 Q: [- L7 n! H# T- E& z
猜幾個方向:
# W5 R5 w% v' \3 w7 u. }! W' _0 A
1) OP的phase margin不夠, 寄生RC造成loading改變而振盪,
8 O& O; D% h j: D: w* d1 c
2)寄生RC改變了feedback loop gain(這點就可以翻一下Razavi的書了, 兩個feedback branch是一正一負, 負回授的gain一定要強過正的才會stable)
8 v/ x: ]* \5 n4 o/ Q) z2 l7 f
3) start-up電路影響-> 個人覺得這樣接startup會灌一路電流進去, 似乎會有問題? 通常startup電路是負責把metastable的狀態拉開, 之後它就不能去影響到主電路的動作, 這我沒sim過不敢講你這樣接對不對, 不過建議可以double check比較保險
( P) z% s) G& u% P) L
如同二樓說的, 資料不足, 其他只有靠原作多check了
作者:
semico_ljj
時間:
2010-7-9 09:51 AM
推到過了，產生Vref的那一支路（最右邊的一條支路）那種結構有問題，至少這種結構不能叫帶隙基準電壓了!
作者:
jackrabbit
時間:
2010-7-14 02:25 PM
從左方X點算起, Vx=Vy=Vbe1
* w: t, J3 g! e# `8 h; Z; O
所以PMOS 電流= Vbe1/R2 + (Vbe1-Vbe0)/R0
" S# B& Q* k8 ~9 W' ^; o/ Q0 W6 X
mirror 出去到最右一個branch, Vref = R1/R2*Vbe1 + R1/R0 *(Vbe1-Vbe0)
4 x6 z& j1 F. V! P5 @$ N
請問這哪裡不是bandgap? 電阻比例取對, type matching做好, 還是可以得到不隨溫度變化的參考電壓!
; @5 v; z9 q( p
除非說"bandgap"一定要等於"1.2V"....但原po已經說它的條件是Vdd=1.2V, 產生Vref=0.3V~~
" C" Y; A) c" P# S
4 ^$ l: H+ w9 D3 J/ q
唯一比較可疑的是他把start-up接到 Y點, 這有可能造成動作不正確, 有待他自行check了
作者:
niko0417
時間:
2010-10-28 03:24 PM
可以懷疑NM0在layout上的畫法
2 p: Q; }0 Q" O! [+ C; `
是否有將4u/0.13u拆成數根layout
" m9 |% x5 S- Q+ T/ o2 J1 p( t+ \
造成Vt飄移
" G t' M5 [0 T2 v& [) l. u, v
導致啟動電路關不乾淨
$ ?- s4 v3 S+ Q4 X4 y
（這個地方 電流差一點會差很多）
作者:
microuser
時間:
2010-10-29 10:53 AM
应该是Phase margin太小造成的，可以尝试在Bias点上添加一个MOS电容试试。
( B( x; }; B( F; d7 v- N. Q0 j
这种结构是sub-1V后使用的一种bandgap结构。
作者:
henry1311
時間:
2010-11-5 11:24 AM
我也覺得是phase margin問題造成的震盪
+ K1 C+ ?% W0 w( O3 N0 ^2 j
補償做好應該就能解決
6 u; ~' b7 t2 q( Q7 q
然後你接的這架構OPA正負是正確的
作者:
bluesszhao
時間:
2010-11-18 12:00 PM
四楼是对的，放大器正负极搞错了，增益小的环路作为了负反馈而增益大的环路作为了正反馈，当然会发生振荡， 看来楼主对BANDGAP的基础知识还要加强啊
作者:
sea11038
時間:
2010-11-19 11:39 PM
運放的正負極似乎沒接錯，但你的電路可能震蕩。啟動剛上電時，PM5管子的柵極電壓為零，管子線性導通，近似于電源電壓直接加到R1電阻上，Vref會很快上升到較高電壓，而后又要靠運放反饋來調節PM5柵極電壓使輸出降到所需值，若剛上電時跳變是正常的，除非你輸出并接合適的電容來濾波才能保證平穩上升到正常的Vref值。你可以嘗試一下幾個辦法檢測一下：
8 o0 n* g/ W, L+ _
1.把仿真時間加長，看看時間足夠長后還震蕩與否；
9 Q4 Y* p9 U! G9 ]
2.仿真PM5柵極電壓，看是否震蕩，如果震蕩，說明運放可能不穩定，或者X或Y端中有一端在不停翻轉；
$ Q% C7 }& [& n; u2 J" Z& W
3.仿真NM0的柵極和源極電壓，看啟動后是否可靠關斷，若沒關斷，說明對運放Y端有影響。
作者:
賴永諭
時間:
2010-12-5 06:07 PM
Dear~~
6 S7 f/ L+ O. {0 |
I think the circuit is right.
* s6 U: R2 Q% M
Please see this paper"A CMOS bandgap reference circuit with sub-1-V operation ".
# w3 A- E. l: E$ z
IPTAT+ICTAT=ICONSTANT
% {8 u. l& B4 S! X; w) _$ A6 x
Vout=R*ICONSTANT
$ e# [: H: m7 Z1 f4 r" M- l; E4 k
thanks!!!
作者:
semico_ljj
時間:
2010-12-9 12:45 PM
更正：电路连接是没有问题，可能还是相位域度不够引起的
作者:
otomezachuda
時間:
2010-12-12 09:21 PM
這看起來好像正負端接錯 變正迴授了
作者:
賴永諭
時間:
2010-12-14 12:33 AM
回復
16#
otomezachuda
9 g- h5 D5 `: z
* v, h: p- W+ E6 D
Dear otomezachuda~~
' Z% c: X5 X9 [- _5 y4 D
應該沒有接錯吧!!!請再仔細點看看....
' L5 u; t) N; ~1 ]$ g; U# K
thanks!!!
歡迎光臨 Chip123 科技應用創新平台 (http://chip123.com/)
Powered by Discuz! X3.2