請教有關調folding_cascode 放大器的訣竅

sachiel

regulater是類比電路的一大挑戰
! Y* k1 @- j7 m: U感謝大大分享的這篇PAPER
: f0 z5 F8 v# f, X5 F; g- W對剛入門的我真是非常有幫助

aksi

希望能一睹此篇文章的设计 让自己OP的设计能更上一层楼 感谢

jjtomes

調OP有很多的技巧在裡面~

透過大家的討論真的很有激盪的感覺~很棒!!

ele9229

先了解自已需要的spec是什麼再了調電路會比較好
2 C6 {) f4 x- h
  y5 l7 _8 D* z8 n如果你要增加暫態響應的話建議後頭再加上

電流回授緩衝放大器

hitxiaojun

看到各位讨论,小的学到不少,真是太感谢了!以你们为榜样,努力学习啊!

st80069

好煩啊...已經第4個禮拜了，但還是調不出來，有大大建議上面加head，不過...很怕改了之後，會影響內容...
努力調了很久，目前進展是增益，446，約53dB.....始終達不到60dB...
2 b. n2 U% k# j+ l: e; ]7 U% V/ t$ |而專題本身是沒規定60dB啦，之所以會認為60dB，是因為下面這張圖。
; ^9 O4 ?% K0 R# n" [
穩壓器的設計得到CVDDH的穩壓值....
7 B4 v* t& L4 q9 {) Y8 R% Q* c而小弟看過有關穩壓器的PAPER，如果Mdrive的電流增益為gmp的話，
. X  Q, a/ I' [則需要A*gmp >>1，所以私心認為A需要60dB，

+ V7 L) c/ q* s. n是我想錯了嗎??
謝謝各位大大不吝指教.....
$ w$ s7 }% Y/ K& |( B(已經調到好想哭的地步了....唉唉唉)
5 h) n( c" ^2 c5 W# S9 {(如果真的需要60dB，那我明天趕快改成兩個head好了)

finster

原帖由 st80069 於 2008-6-3 09:50 PM 發表
好煩啊...已經第4個禮拜了，但還是調不出來，有大大建議上面加head，不過...很怕改了之後，會影響內容...
; L% P  W4 j6 E努力調了很久，目前進展是增益，446，約53dB.....始終達不到60dB...
而專題本身是沒規定60dB啦，之所以會認 ...

& A) X9 _# _* J3 T9 f+ O

- J  s$ j* i$ {- N' I你的Vref是設在幾伏呢??
我記得你的VDD是1.2V,採用P-type input folded cascode OP
如果你的Vref電壓設太高,建議你改採N-type input folded cascode OP,不然,先天上gain值是調不上去的
# D  P+ j4 H* E( n; k( B2 F* F' `, J不過,53dB,真的是太低了,folded cascode OP要作到60dB是很簡單的一件事

st80069

被最後一句嚇到了...folded cascode OP要作到60dB是很簡單的一件事...(慚愧)
之前曾經弄過0.18製程的，N-type input，VDD=1.8V，High Swing的電流境接法，不出兩天就調出來，上達70dB，面積也小，有足夠PM和SR...不過，卻是亂調出來的。
' y' }2 j  N  \" C現在改成更小的製程，N-type input，VDD=1.2V，且有vth小的優勢，但上頭只有一對電流境，寫公式估大概，花上4個禮拜卻只有失敗心得...(心情超沮喪的，超悶)
7 W; b  U* m" r7 |
% ^* ~. J9 c( }1 FVref是0.6v。
如板大命中，P-TYPE是最佳的設計。

還有，謝謝版大的PM，
版大的PM內容真的有讓我開竅很多東西，又讓我有信心起來，
對照之前版大的回覆，指的是再疊一級電流鏡採wide range做法(應該就是類比說的High swing一樣吧??)，
明早就趕緊來做做看，好想趕快去實驗室試試這樣的做法~~期待~~

3 I1 E) B+ n3 @1 c, u******************為何會調不出的心得：******************************
公式：gm2*( (ro5)   ||   (gm7*ro7*(ro2||ro9) )  )
因為電流鏡那端只有一級，
/ ~! Q4 Q0 }4 [# r! p也就是往上看的ROUT只有一個ro5，
6 |+ [! K/ ]# x1 D$ }+ [2 b為了避免ro5過小所以一個方法是放大L另一個就是縮小電流I，
8 [0 F6 [5 a% J. J3 H  U而，L5已取7um(太大了吧)電流還必須維持2uA以下的情況ro=2M，

9 Z3 A* a  G4 N) z' b往下看是gm7* ro7*(ro2||ro9)，卻也因為電流過小，
7 E& C- Y. u. _$ rgm7*ro7照公式看來會隨著電流下降而上升，
! u: a! t' e6 D0 d% f但，上升不大...試著放大寬長，沒有明顯的變化。
& M+ M7 ]6 I, a1 X8 I
且，ro2||ro9也因為輸入端跟最后的匯流端的電流很大(一開始我定70uA左右)，
導致ro2跟ro9變小，雖然gm2有1.2m，但並聯後增益只有400多...
9 ?* N& A1 O8 G7 S1 E  q(此時的寬長已經為了拉拔到400多大的不太像65nm製程會做的事了....)
# Z, E4 x7 J" V) P$ J) N7 T' }5 |5 Q既然gm2無法放大了，不如放大輸出阻抗ro2跟ro9，也就是降低輸入及匯流端的電流...
當然gm7*ro7值不變，ro2||ro9也如期上升，卻gm2的下降大於ro2||ro9的上升，
2 ~2 g. M. z$ e* \4 |6 M增益當然就愈來愈小。
*******************************************************************************

[ 本帖最後由 st80069 於 2008-6-4 02:56 AM 編輯 ]

monkeybad

為什麼會調不出來的主要原因在於
& c9 x( M- V* J& O4 b. m; G
folded cascode OP少疊一級啦
, Q& p! l9 P; S
! t, x& b5 D' T" `請看附圖
4 c3 ]0 m, W1 D% N! m9 o沒有疊的話 往上看的電阻為ro而已 所以總體大概還是ro的數量級 gain大概就是gm*ro左右
2 l  A& I, ?: g( r這樣跟一級op的gain是差不多的
再修改一下試看看吧 應該很容易調到60db以上
& D0 }( M9 s9 J+ H  c+ h$ g
: ?* }9 y8 y$ ^6 W+ H9 W2 s8 Y[ 本帖最後由 monkeybad 於 2008-6-4 11:09 AM 編輯 ]

monkeybad

抱歉 沒仔細看之前finster vince的回覆 已經有提過要增加PMOS疊接方法
所以只是再重新建議
5 h7 P7 C# W+ z" K) U' P另外補充一下 假如是設計regulator的話, high gain是有必要的
因為PSRR是跟op的gain有關的

shaq

請問樓主，您所說的 PSRR = - 60dB   是在哪個頻段呢？

-60dB@ 10KHz, or -60dB@-100KHz ?

st80069

謝謝，很感謝monkeybad大補充，目前已經開始動手做這樣的設計了。
( c: E+ ]: S0 {. m( o& h, H咦?shaq大的問題是??
如果樓主指的是我的話...小弟好像沒提到PSRR的問題XD...雖然之後還是得考慮...
8 o7 y! ~# N2 _% D: }
! ]: b. G/ T+ t, G) N- }怎麼每個大大建議後面都會補個「容易」兩字...這....這......真是太神了.....

princeton_uv

引用:
6 H7 H: {! a  x3 c0 s& e6 N( M原帖由 finster 於 2008-5-21 02:03 PM 發表 : f( r7 G$ @! _2 U
如果你是用wide range的fold-cascode OP,我覺得op的gain應會超過40db,一般我設計的fold-cascode op大概都可以到達60db以上(在ss corner)
- W: {" h; \8 _5 s而且,照公式推導來看,output阻抗是從輸出往上和往下看,現在你的p-load drivi ...


受益了

yhchang

一般來說  一開始就調 folded cascode 好像不是那麼容易調出來
8 {. V1 t) n4 I" J1 Q# c比較好的建議是  先去看看  P.E.Allen 的書  第六章 第七章  怎麼調 two-stage op
; S+ W/ \7 p4 Z$ k: m再回過頭來檢視  自己的 folded cascode該怎麼調

st80069

psrr
/ ^$ Y5 X* o( t
  a0 r% i, T- T! y; Cicmr

; C2 {) z/ u+ w5 @
増益是1.135k  約60db

不過，PSRR好小，
3 h+ a" P% Y+ @6 Z2 \且ICMR也不大，
8 h1 ]+ T6 h$ a: W) F& N這樣夠run LDO
或者運算放大器嗎??

7 V" g6 C0 H3 X( A  C/ J請問，又該如何才能使那兩個往上升哩??
6 }+ T. q% Z+ v; ^+ \+ u感激大大們不吝指教，謝謝！真的非常謝謝~~

& \" }) Q& ?4 u4 ~/ Q& E' I[ 本帖最後由 st80069 於 2008-6-7 12:29 PM 編輯 ]

I1121MISSHONEY

多謝你的分享
小弟最近也在為條寬長筆上遇到困難
實在感謝你的分享使得我們有更多的收穫

limit

現在也正在學習cascode OP，
4 E+ U- @8 g, v$ }/ t3 G  ?( y0 y面臨gain很大但是頻寬大不起來的窘境；
' ]9 ^. X6 \$ X  W( Y. x9 }真是多謝7#大大的資料，
+ `2 C/ O! K3 z! K+ N3 m還有以上強者的討論，
* P, a* p5 K- s真是獲益良多阿

c28488

對學設計的人..
這是個好東西!!

hoodlum

OP 是類比電路中很重要的元件,
) J- k2 T& z4 Z" ~感謝大大分享資料,讓我們可以了解設計的技巧

lht1021

看大家的讨论，颇有受益！谢谢大家！