討論基本電流鏡的佈局方式

gyamwoo

各位好，最近在作layout，尤其是在lay偏壓電路時會有許多電流鏡。
那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：
9 ^* M5 _$ a1 z8 i: n2 a" j
假設M1:M2=2:4
而佈局圖在普遍的教科書裡都是像(A)這樣教的：


; Z0 J2 e- B) X, Q' F/ |7 D* k6 {但是我個人不會這樣子lay
因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：
# _7 ~/ `" ]9 l( t6 G6 e  y
不過聽同學說要lay對稱所以又覺得像(C)這樣lay，N1的電壓到左右M2兩邊的GATE
6 L/ u$ }1 d! F; J( e0 y" g6 c可以以中心對稱。

7 F' X* Q) I! v1 d但是同學又說了這樣子M1的POLY全集中在中間，沒有均勻散佈也不行，那我改這(D)
( u6 T# P' E; x這樣的，但是M1的接線就有問題了。

同學又再說不要共用端點全部打散。因為有共用到VSS、N1、N2的關係使得相鄰的
MOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：

$ n  o% p9 B: W9 L9 N1 d他說重點是在POLY的對稱性，說什麼gm值的比例會跑掉，這個我完全不懂。
不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
. t2 B0 O2 u" F5 t' m) Q0 x& `# b- k針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
" ~" G, z- |; H( i

4 E0 S2 \0 Z/ r8 C以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
6 S* H( V9 c3 R7 ?他說對稱之外還要要求均勻分佈，但是我的電流鏡中有  M1:M2:M3 = 2:2:12
(相同W與L)。這個要怎麼分佈法呢？
我的原案是
M2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
) J# Q4 }5 J: ]1 k9 \, I- u因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
我考慮是
! Q- O* M1 `) Q# M) t! {$ LM3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
有人有比較好的建議嗎？

n3e050

樓主,你的圖都呈現X的狀態哩~~~
要修正一下喔

gyamwoo

我再重貼一遍
6 I- P3 ^, X3 f) u: x5 y2 X* G*********************************************************************************
各位好，最近在作layout，尤其是在lay偏壓電路時會有許多電流鏡。
% c! F/ E( l9 y% K' h' s那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：
. ^$ l" y0 i& Y) m
假設M1:M2=2:4
0 `9 w7 h6 m8 \2 R' {5 k& k2 i9 c  i而佈局圖在普遍的教科書裡都是像(A)這樣教的：

1 ~& {: T4 M: h) ^" c% a
" H' h, E% l1 B+ z! }但是我個人不會這樣子lay
因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：
1 z- z9 T- `+ e
不過聽同學說要lay對稱所以又覺得像(C)這樣lay，N1的電壓到左右M2兩邊的GATE
可以以中心對稱。
9 T2 R1 J  M; W: X
但是同學又說了這樣子M1的POLY全集中在中間，沒有均勻散佈也不行，那我改這(D)
這樣的，但是M1的接線就有問題了。
4 b4 [9 @& [1 o' h  j
同學又再說不要共用端點全部打散。因為有共用到VSS、N1、N2的關係使得相鄰的
MOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：

( j9 u( l# @, I他說重點是在POLY的對稱性，說什麼gm值的比例會跑掉，這個我完全不懂。
不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
9 Y$ k" _5 {* [% T" K$ h5 n# t# o針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。


以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
% x2 e. t1 z4 w. u! p  I他說對稱之外還要要求均勻分佈，但是我的電流鏡中有  M1:M2:M3 = 2:2:12
(相同W與L)。這個要怎麼分佈法呢？
7 L5 I2 |8 y6 r$ c4 p: _& x我的原案是
M2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
5 f6 m0 j7 n" x% L因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
我考慮是
. c8 u: E  t) s1 C1 yM3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
5 z, Z6 b1 n9 O! ^+ p) B( {, [有人有比較好的建議嗎？

hiyato

個人見解是C，記得在最外面加上dummy，減少mismatch。
3 ~: |0 `8 [! N或者你可以每種都試試看，然後都做post-sim來看模擬結果，
; c( X% t  u5 B6 R( e. t* o0 A哪個誤差量最少，就使用哪一種。

% t2 U5 Y5 R" J[ 本帖最後由 hiyato 於 2009-6-8 12:08 AM 編輯 ]

12345

問designer最知道(他的電路只有他最清楚,不要自己猜),因為有的不需要很match,只要擺一起就可A,B都可
$ P. T2 h5 q2 C) k0 a. X4 O+ c一般我會用C,不考慮面積E也行
$ Y3 E( }8 f1 c& c7 d; e7 [製成越小我會改用E(反正不會差太多),C跟E其實spice model是不一樣,一個是n,一個是M,還有LOD效應(這我也不太清楚,看有沒有人懂製程的)
# a5 P) `6 }$ F6 Omatch是越集中越好,然後分佈均勻,一排就沒有2排match,反正就是不要拉太長（越正方越好)

gyamwoo

C跟E的電流方向不一樣導致的影響，學姊說POSIM模擬不出來。
( b: {! t: Y; h" [6 w& L2 P& P但它們萃出來的寄生RC的確是會不一樣的。

man52013142002

我覺得E 比較好

可是為什麼大家都選C

tcm099

通常做類比的LAYOUT 不太會需要考慮到面積 只要不太誇張的浪費就好

6 W# E9 \6 h) S. B- S! c"他說對稱之外還要要求均勻分佈" 這句話是重點
$ b" X6 K7 Y" ]
" d) }6 l5 C2 D; R( ^E的match效果 從製程方面去看 算是比較好
6 G1 R- U! g0 W- C; T
& O- C( U- L4 q0 H& e不過 要用到2層M

是不建議 用POLY去做連線
8 x. v6 z: Q5 s9 a+ U
) o- _. x5 P6 l- n( W, Q9 z+ d+ [就算連接起來 最好 多打CONT

IamJake

图看不见啊。不知道都是什么样子……                                 
8 Y/ y- y& p2 w  E& O6 \; E

hoodlum

C方式在萃取RC時,共用S D的部份
它會除二,平均分給兩顆各一半一半
; \  a) E: o- \' w+ Z且在計算寄生電容時,由周長引起的部份也會比較小
,所以每個MOS抽出來的寄生電容效應會比較小,這在
5 W. v& x) b9 `* d3 Y; q7 V2 v做速度較快的電路時,差異更明顯,
E方式在match的角度來看,是比較好的,但是他的寄生
/ T1 A3 P' {2 _; m電容的萃取,都是單獨計算,會比較大
所以若是速度較快的電路,會因為layout方式的不同
. x+ h6 _% w( q% p# ^! C- o1 F而變慢,
所以若designer注重的是速度可能C會比較好,若注重
; _7 X: K% }1 l- c' c) kmatch要好,可能會是E較好,主題是電流鏡,速度應該
# F! V4 G9 F  x比較可以不那麼care,所以我會選E方式,不過最主要還是
) G" N0 a. O9 A3 ]: X7 H, [問看看你的designer他注重的是什麼,會比較正確

max671119

E是比較好的!!
  u4 c0 |# X: J/ Y0 e* \在製程有x軸的徧差時就可以明顯看出來了!!

生如夏花

我也看不到圖啊，爲什麽…………
2 ?. B0 \3 E% c3 q

hongchengwu

知道了，，想想。。
& Q7 w" g" V! W8 J/ M- _
# n9 H, {* f& K# Q/ q
, r3 |& w& K/ f7 M  |
6 L7 s$ m6 D& D) ~1 {# L* tQQ?房器
: B4 d# X3 `( P2 V5 \' Y
  y, X3 x( U' T( s李??狂英?365句复?机外星版

oric

看大家討論的非常精彩  可是都看不到圖 @@
可以麻煩樓主再把圖重新貼上嗎
還是是我自己or 系統的問題
& w. f+ a0 R6 m) [謝謝

leonhuang1

感謝分享了自己的體會見解
) q1 j1 c7 s- ^" w, y/ s! ^只是沒有圖配合著看  看不怎麼懂

cukow

图好像全挂了 ...........

tsung105

沒圖沒真相啦!!版大要不要修正一下阿

bernie820

講的好亂我就不想看了~~嘿嘿嘿!!!

996885

gyamwoo 發表於 2009-6-7 09:35 PM
7 U4 j6 p! z5 N% D我再重貼一遍
*********************************************************************************
9 N! W% `- R) H+ A各 ...

: i" h0 e/ m0 L5 S& e6 a" L; |謝謝大大的圖文解說，受益良多

johnsonlailai

請問為什麼E的match比C來得好啊?