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[問題求助] bandgap的模擬問題 (單N,PMOS組成)

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1#
發表於 2008-7-2 13:08:44 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
因為很神奇的,製程裡(.lib檔)沒有BJT,只有NPMOS,
: C! a6 |: m+ |) j6 \$ o6 ~* X所以,選了一篇paper裡有近似功能的bandgap。& |, D  d& m0 f, Z: n, u

" B, T2 H0 s+ t) n2 e" j  H- K
" M9 i7 ~, Z& K. @' }- B. s1 ?而我,沒有任何參考類似bandgap的資料,Rasavi裡也只畫個示意圖,8 d& D# O6 k7 v  U
更不確定我的模擬到底對不對,只是覺得很像...
# j+ r3 U, L& n& x: ]' I% r3 w4 S5 w$ L0 m) }: {; g( W
3 k& u/ H/ ^. X1 L2 A
問題1:請問這樣的模擬圖算OK的嗎?  或者誤差該多少才是合理。還是,有其他更好的架構可以建議的~~~7 C$ h# u+ i& z- P# N1 ~
問題2:他的公式是怎麼extract VthN 和 Vthp的,好神奇..
& }7 ^  ~% f9 }$ M, H
) M) H7 Z, q1 M6 u+ T8 n! w; {+ H6 `
以下是 bandgap voltage reference 的相關討論:: C6 X! Z: m6 P- ~
bandgap無法將壓差降低  5 \0 k) A. E2 C6 z
Band-gap BJT 如果 layout 不 match & {; ~6 v1 M9 v% c
bandgap電路的loop gain模擬 1 y% N7 ^$ ^: U2 K8 b7 S! a
bandgap设计 仿真中的温度曲线问题!! 4 {8 u. i0 u9 }
請問有關 bandgap 內 op的 spec ....* E" [/ x; y4 B, R0 ?
bandgap的模擬問題 (單N,PMOS組成) : w% l/ B2 m5 ~" N7 U5 a& l
BandgapDC扫描温度特性时,不能正常工作
0 U" k# Z0 j0 E; a& u" O$ {6 m$ y* T3 g1 I6 z/ K8 B# A& o5 C( d1 _

9 k' V- N4 M9 ?% ?: O- x$ e9 x" z. f' @! {
[ 本帖最後由 sjhor 於 2009-3-17 06:03 PM 編輯 ]

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2#
發表於 2008-7-2 14:50:57 | 只看該作者
問題1:請問這樣的模擬圖算OK的嗎?8 u- [" u* U7 b' v% E5 b
有符合你的specification嗎? 若有 就OK
# S" d- N( N" Q: G: J2 L$ p問題2:他的公式是怎麼extract VthN 和 Vthp的,好神奇
# H$ Z7 _5 l5 W  e+ \& L3 a8 X: ~不懂"extract VthN 和 Vthp的". BGR通常具備正溫度與負溫度係數. 得到與溫度無關
8 R" c+ E. a, j1 d3 h8 M  q7 A而常見Vref電壓是1.2V 可參考Rasavi
3#
 樓主| 發表於 2008-7-2 15:38:11 | 只看該作者
嗯嗯~~~謝謝vjc5 大大~感激感激~~# ?, s; P* f4 N0 L0 Q, ?+ S) h
喔喔喔~~抱歉,忘了提到我的Vref欲設計的壓值,對不起對不起 ><~~~2 E6 E1 n; e! q1 y
這是sub-1v BGR的paper裡面發現的電路圖~~1 @) X- f+ f5 E1 |, x3 k
它裡面提到說,vthn 跟 |vthp|都是成負溫度係數,而 |vthp| 的係數又為vthn大,
; c' {8 Y0 B6 L/ M1 g2 G( l所以從公式裡面看到相減,而vthn又有大於1的倍數,看起來相當合理的樣子。所以就選擇它作為我的電路設計。
( N: T0 V! d+ Z" C/ n* Q8 O9 x% l5 b' a5 G; b- a. K
我欲設計的壓值是Vref=0.6v~~
  ^  ?7 |2 V( W+ O4 {  g" ]6 f, j我的specification...恩....好像沒特地提到他的規格...5 y0 L7 o& Y1 s- k( N
我要做的專題裡,只說明,它需要一個與溫度無關的電路設計提供Vref,. E/ y6 H# k% w: @/ k2 B
所以,到處尋找有沒有像我這樣-50mv~+50mv的誤差也符合bandgap設計目的的經驗~~
' N  e* \5 t* o4 g  _' H) F% `5 }/ W. t) m8 _$ v7 X2 L# Z1 _
如果....8 D- G/ W* c9 F5 X; }) M# e0 m0 k
有建議我及早放棄這個找尋新的不用BJT(不知道位啥,製程裡就是沒有BJT)
9 t* {% A2 X% v4 e3 u的設計也是可以~~(汗)
4#
發表於 2008-7-3 08:49:49 | 只看該作者
1. 我覺得不OK, 溫度係數太差了  ]0 r/ y4 j' `
     左邊產生的偏壓還比合併的溫度係數好ㄟ  T5 T9 o- f" H. }8 `8 J
2. MP, MN的工作區域, 在論文中應該有描述, 你取的size對嗎?6 Q; ~- N* S) _% r/ M$ _
    跟論文比一下溫度係數1 e8 ]0 W, J9 O8 A, K: l( c: g
3. CMOS製程都會有寄生的BJT, 只是你拿到的.lib內沒有
5#
 樓主| 發表於 2008-7-3 16:16:57 | 只看該作者
對不起對不起~~~在下眼殘...一直把公式的Vgsn看成treshgold voltage....拍謝拍謝~~~7 Y3 g6 @% k2 g+ N" y
嗯嗯~~~十萬分的對不起~~~7 v" S1 D  \% w" d2 `6 y/ e2 ]
謝謝大大們不吝嗇花了時間回在下這篇小小的問題~~* ~" ]+ _. A: p5 b6 S2 Y
恩,這樣公式就知道如何推了~~~感謝感謝在感謝~~
4 N2 J; C' d- X; C, B' f+ m
3 x' o. G; Y, R' ]回alab307 ,, M2 k2 [$ R# v4 \& U0 k8 r0 Q5 L
對啊~~大大也發現這個第一點的問題...原來真得不行.....
, I. I7 m  Z; ]* q. D3 |( w  Y我發現的這篇paper,感覺有點像bandgap的合輯,有概念,+ @) Q* s' [* L5 l1 c; J
但不會很清楚的跑出模擬或製作過程。
4 Y8 D; i' }. W$ A4 q% o! R9 _恩....看來要重做...繼續加油~~~
6#
 樓主| 發表於 2008-7-11 00:05:40 | 只看該作者
恩恩~~我做出來了~~" {3 X0 u3 w' `& l! c6 w& z
這次模擬的結果,vref = 0.603V,溫度係數約20ppm XD) y! r4 D6 q" c) |! Z3 U" r
1 l  F/ p6 U; m
******模擬過程******
! s- E6 U8 P4 L8 [2 d; l+ C# _因為我發現,就連偏壓電路也會因為溫度而改變偏壓值,
; l) q3 L, D( y! M所以,為了避免它們所帶來的影響,就連同偏壓電路也一同設計,. b8 y$ {' I# {, S% V' `9 N% E
vgsn 與 |vgsp| 的溫度係數比還是會依循公式而能找到R1與R2的比值。
% V, H5 L5 f! C: i8 V/ ^# B5 G而這樣,就設計出來了....; B8 W* |' t3 L
*********************************************************4 M2 e7 `5 r+ l6 d' w* x9 v- J

8 C- K4 Z  Z3 E, F8 I不過,還是有個問題....! W3 h; R) m$ U1 a' t) d
因為paper裡寫說需要幾乎能忽略的電流值流經R1 R2,1 {3 ]6 _% o; \0 L5 {; M2 B
我想目的應該是電流是因為由溫度掌控著,而R1,R2若有電流影響,4 [) c6 j! A  o# {2 @  k
則測vgs的溫度係數時也會因為R2,R1上的電壓值改變而不準,所以要大。' b' w6 ]7 X3 z

. j" V9 ?" _8 x" @* W" S但是,我取的電阻兩個串聯加起來總共1500K.....這樣,會太大嗎???
% G2 z9 e  o3 G, h3 h我怕layout的時候,面積會....唉唉唉~~  ^" G9 J7 d2 q' r
謝謝大大們不吝給予意見~~
7#
發表於 2008-10-29 21:25:08 | 只看該作者
现在P、NMOS设计的Vbg的ppm可以设计到20一下吗??????
8#
發表於 2008-11-10 22:43:16 | 只看該作者

回復 6# 的帖子

請問一下你的Mp和Mn的W/L為何呢
7 o& H& m/ ]9 K1 |8 s& l
8 a: B1 f( w. I7 z' w另外 R1和R2我加起來是305k而能$ U  P* o. m, x* X% Q
之前是串起來是1400k,後來發覺可以不用這麼大,約為305k 左右8 B+ ^3 C" [7 L$ p8 M/ [* [7 o
我的vref為240m
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