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。
- |+ w" G$ G/ Q* Z: ~% N/ H2 s! f9 L那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：

9 N1 r& r1 B6 Q6 S3 W7 b3 E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：
% Y& q4 W4 i7 ^) X
0 q6 _% W5 S! t8 }+ `8 [
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)：
  R' x: J5 b4 _. `. X
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
( b0 C: \9 [- o) Z可以以中心對稱。
- @  U( t" L* }' Z6 d7 i
5 C; ~9 {  i# ?( Y7 O; M/ |% S  t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)
7 b$ l3 n5 k0 w2 _這樣的，但是M1的接線就有問題了。

; C' K9 g. f) g; Y3 O. d6 v8 P2 Z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
9 M; k8 d' s2 k* O0 }& z1 W( nMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：

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。
, R3 {2 v: B/ D8 F" v不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
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。
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
因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
7 ?* X6 A# Q, s; Z! O1 j- S我考慮是
M3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
; C6 T% C  E# X  R3 d6 @* E" s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
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: l% Y. o9 o" Y$ {$ X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。
/ T/ K# O/ i' T+ }$ B3 H& K/ v那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：
+ [4 g& I( Y/ R: x3 G4 l! T. c. e
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：


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)：
# @, y7 p( o! v
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。
1 }% z, F, h; p( d# |, y
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)
, d% I( g" U/ K3 [" c: ?& D6 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
5 m+ Z% f1 t2 w3 e7 UMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：

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。
' @0 O/ }! @) c) e, s不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。

2 I* R2 d; ?4 ~$ v, c3 P4 P, d
: J7 u4 r( W) }2 l5 w以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
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？
9 k& V8 M; b' t4 r2 L; C. C( }( X我的原案是
$ h3 B: U+ p% O" C, f0 vM2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
" @/ Q6 \1 s* F# Z* O4 g9 W我考慮是
M3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
' N' H: f* d& d% X* S% 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。
) q) d/ [3 d! v; {" w. I0 S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。
& r5 u, y) \, }5 U- ?
[ 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
) U$ M; z8 S$ }4 R一般我會用C,不考慮面積E也行
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)
match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。
& T, \! Q0 a$ s. d7 t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

"他說對稱之外還要要求均勻分佈" 這句話是重點

E的match效果 從製程方面去看 算是比較好
1 z& @, `* L. F* W
* N7 P; p7 H" S不過 要用到2層M

/ d& q' K' ?, [& e/ u1 B' L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……                                 
# u/ F2 a% g, E( m" D6 d/ W; }

hoodlum

C方式在萃取RC時,共用S D的部份
. I* t8 D1 i4 q& E7 W) Q它會除二,平均分給兩顆各一半一半
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
, G# a) P$ s5 c- s+ A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
! d, E/ f+ y2 v) e/ j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* |0 v7 o1 ]  t而變慢,
所以若designer注重的是速度可能C會比較好,若注重
' D! W7 A4 O1 _3 Kmatch要好,可能會是E較好,主題是電流鏡,速度應該
0 I1 q6 Z, R/ T% e4 Y比較可以不那麼care,所以我會選E方式,不過最主要還是
! m8 v' z: o# E; j, B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!!
2 F- L( y* \8 ^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…………
6 r# y& q: t6 o6 Z

hongchengwu

知道了，，想想。。
  G  `* A1 `( e! z0 K: N9 Z


, l, x* b" c. C8 U  u) wQQ?房器
5 I; J" D% P! l
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 @@
5 R; R( c' G& r+ B& i! [5 T  X1 L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
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
& k8 u# {) {8 l7 C/ F8 ~- {2 {*********************************************************************************
各 ...

謝謝大大的圖文解說，受益良多
. S. v5 [; r% C. @. F5 g9 g8 V, X

johnsonlailai

請問為什麼E的match比C來得好啊?