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
* \+ d) R5 ?" M1 c) p7 x感謝大大分享的這篇PAPER
5 |: F7 R9 |, j8 s( r; U% m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~

" g; r& q+ Q/ w1 g" H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
; ?+ u* v& ~2 n) c0 l6 Q
如果你要增加暫態響應的話建議後頭再加上
- Z4 O( Z9 n* t' {1 d
5 P) D% s9 x8 \) Z0 c; f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...
. \, `9 }/ d4 s+ M" m5 }$ j6 q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。
& O, `. F% p: b* t$ c3 L
: G! Y7 b- V6 w穩壓器的設計得到CVDDH的穩壓值....
6 A4 _9 R4 o; D$ `* r: Z而小弟看過有關穩壓器的PAPER，如果Mdrive的電流增益為gmp的話，
則需要A*gmp >>1，所以私心認為A需要60dB，

是我想錯了嗎??
8 w9 `5 R7 c) `! s謝謝各位大大不吝指教.....
(已經調到好想哭的地步了....唉唉唉)
+ U4 V0 r# M: r& M7 q(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...
; W; B& @  P5 A7 p4 Y/ o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 ...

9 B' `: V. Z2 J$ r9 l( |. ]2 y& F
2 J: d6 u6 |. O4 @7 \& a+ Y
2 p5 y( ?& q1 G( b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
# o: i$ d8 i, n/ {1 G# d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
7 u: ]* i& ]9 E$ j. C% P' D6 ^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。
, ]! F# Z: c( A5 i8 e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)

/ N& P8 l7 y+ @# e& r+ w7 GVref是0.6v。
如板大命中，P-TYPE是最佳的設計。

還有，謝謝版大的PM，
0 u$ D5 }1 V; P( x! \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~~

******************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，
9 Y" b2 n6 k/ j0 j2 b也就是往上看的ROUT只有一個ro5，
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，
% @* K0 B. {  U- S而，L5已取7um(太大了吧)電流還必須維持2uA以下的情況ro=2M，

往下看是gm7* ro7*(ro2||ro9)，卻也因為電流過小，
( |8 X* V$ L6 M( r* vgm7*ro7照公式看來會隨著電流下降而上升，
8 [0 N7 Y3 d$ o& {! q4 @, y$ U但，上升不大...試著放大寬長，沒有明顯的變化。
( T: l' R4 R# R) P
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)，
2 D8 ?: L$ O4 |導致ro2跟ro9變小，雖然gm2有1.2m，但並聯後增益只有400多...
(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....)
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...
0 z. V! i$ [: [* P+ {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，
! M, Q* W; ]3 p增益當然就愈來愈小。
*******************************************************************************
% w" {5 i: G, N% O9 J* g
3 \# r. L; H6 {9 N" l: w[ 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
) W, F) K& _7 m
folded cascode OP少疊一級啦
( Y* A4 a# {8 ]
請看附圖
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
這樣跟一級op的gain是差不多的
, s. n/ U: D5 C$ R( e3 F+ H再修改一下試看看吧 應該很容易調到60db以上
7 H9 K) j3 e7 L: S
8 E/ A& `9 ~9 B- P[ 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
$ Y5 X+ w; [: t9 N2 \$ x4 ?所以只是再重新建議
另外補充一下 假如是設計regulator的話, high gain是有必要的
" V/ J+ `0 L6 Q4 D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？

4 n+ v! i8 D# x2 {4 R1 t! \-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。
咦?shaq大的問題是??
3 U$ n% k; R3 D. {( A0 A2 {/ o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...
' f- b. p2 q* H/ Y% ~% t6 @; J0 `
3 M5 F2 e. z! W% ]* B  p. h' F$ e( L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:
& ~) Z+ v) W4 K9 S+ `* X  @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)
/ Q, j1 \  V  I0 O7 }1 e  z- S6 F9 E- 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 ...
- O1 j% f" @7 \2 U# I

6 c  f* }3 ^, b& Q" g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
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
再回過頭來檢視  自己的 folded cascode該怎麼調

st80069

psrr
8 o; X2 [2 n# q3 B2 O: ~# }
; U4 \) G: x5 I3 m& U/ @6 micmr

' q1 ?. b2 m* L2 ]2 S, s3 x9 I
6 s. e, t6 K4 d  i' T増益是1.135k  約60db
1 v! d# S* L  \) Z' L' S/ \
" G; m8 }2 R' f: D6 c" e1 \* H不過，PSRR好小，
且ICMR也不大，
這樣夠run LDO
或者運算放大器嗎??

. D; d: U# |7 I+ [% L& H請問，又該如何才能使那兩個往上升哩??
感激大大們不吝指教，謝謝！真的非常謝謝~~

[ 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 s7 f% ^' v: K# B3 C面臨gain很大但是頻寬大不起來的窘境；
* i3 V1 C5 a) k2 z% T! E) \) X- h0 J真是多謝7#大大的資料，
還有以上強者的討論，
) g0 @: q! m6 I# v0 ?7 m( G  _# n; V真是獲益良多阿

c28488

對學設計的人..
7 k2 p1 s' c: ]3 x: Y. L這是個好東西!!

hoodlum

OP 是類比電路中很重要的元件,
  f1 x! w* X7 B+ u2 B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！