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：
" l7 f/ |3 d  ~9 ?: k$ k
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：
: b4 G4 L/ ?- T( B* l9 }

) J, i8 P, q4 ?' y* l2 y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)：
8 ?* |' K2 X! a, q9 K+ R. N# N1 H
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
& P0 B( h3 B  g) J可以以中心對稱。

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。
) @* X) |' O& X2 `" O" H
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
0 e; u+ E: `: oMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
$ e- H9 ^& r  @6 n
6 }, M4 b' ^  c9 Y- L) q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。
$ A6 R" c* J1 |4 `不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
, @+ h6 v6 q8 R6 ~. Z# c針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
  F$ b; f) j, E6 U6 g

, L+ G0 F/ m7 V) |1 w以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
7 `! j+ G! A+ d  L; W: G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？
# s1 \( ~& p0 y" v: V. _我的原案是
% q, @& p7 p$ U% e1 Q+ }  n# [M2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
" Z0 A! {. d' q9 V, ]因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
我考慮是
M3*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~~~
/ f0 C+ ?9 y- h: H要修正一下喔

gyamwoo

我再重貼一遍
9 R3 Y# Z8 E# ]8 d- o*********************************************************************************
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。
7 c. s2 O# N9 G( V( ~/ _! e那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：

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：
% }7 N7 a' ^5 b$ K; u& ~

$ x/ Q& H- Y) R5 F! _0 o8 v但是我個人不會這樣子lay
8 b% ^6 V# _0 \  Q+ g因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：

0 v7 b8 s% x; |+ q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。

" D. W3 Q. ^7 H7 y+ O( L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)
9 [/ \: y% t7 X* n* ?' y這樣的，但是M1的接線就有問題了。
) H0 q# j3 z4 P2 T: j; T4 T
) d# A0 E: h: D* Y6 n+ \* T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：

- Z. Z5 X1 v& l) @5 E, R5 b. k9 p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。
: i' ~& i' O7 d7 m7 y# R不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
3 V' [5 A. P* `) H6 |' o  S; J針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。

! M% @: U; B1 ~( I( H8 T; E
( R2 W6 s4 P) T以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
: z1 g+ K. a! o; L% M. _$ T' s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
. d& L$ M. U0 `5 E) K' |/ P( o3 p) aM2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
0 F. _( T- \& k: h6 J因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
& U2 k' T8 G2 [我考慮是
M3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
6 d' C( m( {- G2 |! R5 Z- l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。
或者你可以每種都試試看，然後都做post-sim來看模擬結果，
哪個誤差量最少，就使用哪一種。

[ 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
一般我會用C,不考慮面積E也行
* U# b6 K; p! S1 n8 G6 J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)
; I1 @) s5 `4 `; p; l" Qmatch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。
$ x3 x0 E: E" |1 W- x9 v* f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

9 R$ [- d" r4 \) ]' T  `+ l0 _' O+ T3 W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

# ?  T/ O( x1 S2 e. ~# I% S+ ]7 P9 K"他說對稱之外還要要求均勻分佈" 這句話是重點
# j2 Q; C! o* y! z
/ R- F9 p9 @0 `# Y* AE的match效果 從製程方面去看 算是比較好
. {! E! i% z5 B& B# J
不過 要用到2層M

1 c- ]1 v  F: D是不建議 用POLY去做連線

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……                                 

hoodlum

C方式在萃取RC時,共用S D的部份
. g5 z  R9 C, B$ V7 J( F它會除二,平均分給兩顆各一半一半
; Q0 M, C. V8 N, e- v且在計算寄生電容時,由周長引起的部份也會比較小
4 b, j. Q3 I+ W9 @,所以每個MOS抽出來的寄生電容效應會比較小,這在
做速度較快的電路時,差異更明顯,
  _) O9 y: g4 p/ k0 ]E方式在match的角度來看,是比較好的,但是他的寄生
5 i" V( u- o8 l9 W; F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
9 t& h# j. q5 S4 a" J7 H而變慢,
5 K* Y8 j5 ^, ~5 @8 [$ `# S所以若designer注重的是速度可能C會比較好,若注重
match要好,可能會是E較好,主題是電流鏡,速度應該
比較可以不那麼care,所以我會選E方式,不過最主要還是
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!!
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…………

hongchengwu

知道了，，想想。。
# Y2 v7 L( f3 f- }% U4 r


: J- M- C/ U% s8 ~' I* S7 [1 vQQ?房器
# L8 O+ W; b/ M/ D  c
! ^( ~9 k; Q0 O3 S" R2 W$ U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 @@
# P5 P" M7 U3 q; w8 ^. x; a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
$ [) M# a6 R; P! c$ y! [0 x謝謝

leonhuang1

感謝分享了自己的體會見解
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
我再重貼一遍
*********************************************************************************
各 ...

4 r2 l8 Y# l  f( G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?