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標題:
Bandgap reference後彷真時出現振盪
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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
A- x! e N- x4 z$ t% i. V
[attach]10126[/attach]
! r+ r. m/ ~& `. f" D7 m' `
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 K3 d) f: l1 _% b2 z% r7 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
Y9 l& c( b9 `. z# q& M4 f5 L7 P
[attach]10127[/attach]
5 F/ g( S" X T- f0 w- N
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。
% \/ l. W; ]! R
' _% [, v1 A0 F+ o4 r
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!
6 y% D' _7 Q3 s. O8 [' U
不是什麼電路都要照著Razavi的做~
L0 R% ] }+ S
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~
8 O8 j! R& w) l( z, I' L
5 h( _- E% n+ m6 ?7 v" K( g
如果pre-sim 正常, post-sim會振盪
/ d( E# V1 ^+ x2 m
那問題就是出在parasitic RC
( F3 p/ [! V* o' K. r6 w+ z
這只有原作者去trace每個node的寄生RC才能找到答案
' R3 J* h) Q6 z4 l
猜幾個方向:
+ x0 Z1 O9 o; L0 t) h7 X! Y/ I
1) OP的phase margin不夠, 寄生RC造成loading改變而振盪,
- Y) V1 r; b7 y) {
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)
' Q. E$ C% C# n! i9 x5 B. i+ O, w; s
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
* I# {4 i8 C) o Z' i* z. Z
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
5 A; V3 l, D' }( P7 Y. l
所以PMOS 電流= Vbe1/R2 + (Vbe1-Vbe0)/R0
+ M/ d. X8 w$ H |8 L0 [
mirror 出去到最右一個branch, Vref = R1/R2*Vbe1 + R1/R0 *(Vbe1-Vbe0)
% @* T' ] e# z% X6 g
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!
: {6 |, X2 `4 k3 l) O. R6 f& C
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~~
$ n( ?9 e* M# m/ A
% I: ~. p. u1 }
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
3 l' G+ M2 _7 `4 X7 V9 D. q$ d5 R
是否有將4u/0.13u拆成數根layout
" P. B ~. Z; K
造成Vt飄移
7 _' H1 X& \* ]7 Y6 t |/ R& M
導致啟動電路關不乾淨
$ k8 [% |4 ~0 X
（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。
9 X- m* j- {/ X
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
8 X' i& z U( w( o6 ?" x
補償做好應該就能解決
( g9 R4 |0 C) A
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：
% V% L9 Y2 s- o1 h
1.把仿真時間加長，看看時間足夠長后還震蕩與否；
/ q+ {4 k/ X) n; c
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；
. z$ h \' p3 \
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~~
1 u9 D# B' A! O7 r. V* ]+ n) N( B
I think the circuit is right.
! q2 l/ c/ _5 k& V# H! n" h
Please see this paper"A CMOS bandgap reference circuit with sub-1-V operation ".
( u! R$ k. J3 s* V9 O, h
IPTAT+ICTAT=ICONSTANT
$ ]! ^6 ~4 B) P# Y
Vout=R*ICONSTANT
r: n$ F. T1 C7 Z4 o% V
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
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otomezachuda
/ Z3 l) r8 x& l$ Q4 U0 A
1 T% N. R) c/ m0 X+ B3 m+ B
Dear otomezachuda~~
1 }7 j' D) w; ^2 c+ q9 S. c
應該沒有接錯吧!!!請再仔細點看看....
& [: ~; V8 \1 D3 y6 b; n5 g# e
thanks!!!
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