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：
& R) @: r5 }+ |) p8 T
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：


  T% [9 }5 N1 j/ g5 r% B3 H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)：
3 c, m* x+ v$ C
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
5 c! B) _6 k" f9 p$ T8 }可以以中心對稱。

, ?& F- n3 R" @/ _" R- x$ K: O9 Z4 Z2 ~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)
- q3 a! D. d1 H7 i& i) R4 R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：
. r( L/ V4 c3 _, W" _' r/ U7 @  J
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。
, A. Y3 v0 {- x5 {* G$ u不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
% j5 U, D2 f; T* {2 ^針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
1 k, e/ X  d4 Z4 u
# Q( ?8 g7 V/ y& ]3 E' b* t) w
/ ~4 H! ^; ?: x- K7 m8 K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
7 S1 V. C+ `# S5 Q4 I5 o2 Q5 wM2 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。
我考慮是
M3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
5 J* t& A% f0 \& h5 o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
, B7 l2 M3 I% E, x# `  x*********************************************************************************
, B; c3 k/ m5 Y% @/ h( u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。
! K$ \& \" v; W( k6 O- v- j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：
- R, M5 m! ?0 N# v5 ?/ x

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 W" Z) m& Q- C" Q8 ^' d/ d4 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
; s2 r- D* D+ I: I/ E可以以中心對稱。

8 r% i. O8 g. J+ V  n" t$ t9 h* i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。
* L' W; z* F& |
, V: F% ~& w# k# d" f1 G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
$ W) _/ n. r+ w' f8 w& U6 X% F7 EMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
1 C$ S0 h! m9 I( ?; L4 }& ^
7 c3 U8 m: [' }+ a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。
+ S  h5 h' Y8 Z& z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？
1 b+ \, r+ ?* L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。
我考慮是
& U/ G* J4 k' e- r& s/ MM3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
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。
% t4 O$ d- Y' `, f  u7 R+ l或者你可以每種都試試看，然後都做post-sim來看模擬結果，
! K  T% d+ b! w, P1 {$ w0 F哪個誤差量最少，就使用哪一種。
' w; P5 J9 h) ^3 F9 {& |# @
! D4 b' v6 p* n/ x; V4 s[ 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
' ?: C5 e7 A  J一般我會用C,不考慮面積E也行
+ A# X8 U* T. d/ C7 Y  I0 ]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)
& ^5 R7 |6 L. J$ P& N0 Mmatch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% e* }- A1 R/ 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

6 v( I5 R' J3 N& A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
) t8 Q( n7 ^& v* d
  c* I! G+ t4 Y9 M$ F. T$ X/ O! X"他說對稱之外還要要求均勻分佈" 這句話是重點

# q5 g/ K% G3 m* |/ lE的match效果 從製程方面去看 算是比較好
2 N" X+ \" C+ M& v3 w
$ d* e6 p* [4 n1 p5 D不過 要用到2層M
' C6 ?, k2 e+ T7 K* I' v
2 [, x1 Z3 B5 z5 q  V9 C1 B8 f7 A是不建議 用POLY去做連線

% G2 H" [* h# e* Y: @& q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……                                 
9 c8 G% U  `+ {. L1 Z

hoodlum

C方式在萃取RC時,共用S D的部份
' a3 |/ C+ w! l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
4 ]' ]; e( J) P8 I6 H,所以每個MOS抽出來的寄生電容效應會比較小,這在
/ V) O! L/ x9 E2 c% ~做速度較快的電路時,差異更明顯,
  \6 B  \3 v5 [6 C6 T. ~E方式在match的角度來看,是比較好的,但是他的寄生
電容的萃取,都是單獨計算,會比較大
9 c7 o- ]8 o7 ~" q" E, w所以若是速度較快的電路,會因為layout方式的不同
而變慢,
7 f4 `3 g1 L0 u6 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
4 ^* _( U3 H9 h1 [: g& e- [  G比較可以不那麼care,所以我會選E方式,不過最主要還是
5 t6 {+ _# E' a3 W- n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!!
8 Z( M0 C8 {8 V0 [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。。


9 ?9 g0 _9 A" z4 ]6 B/ J( A
QQ?房器

3 W; n5 m; P& F6 f/ }- ^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 @@
" N( C* ~. |: v, j' [# C+ `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
$ \9 t0 R6 d9 n& e; n* y$ Y謝謝

leonhuang1

感謝分享了自己的體會見解
) ^) w: w+ y- d! u1 b9 T; d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
! u6 M0 z- n2 E# Y: `% i+ {4 Y) ]我再重貼一遍
4 A2 H. b  @# z. X( ]5 {$ Q*********************************************************************************
6 w2 k) n# Z1 y7 P各 ...

5 p3 f5 h' J% L+ r% j) Y5 |謝謝大大的圖文解說，受益良多
5 J) X3 X6 w1 }2 R' N' G

johnsonlailai

請問為什麼E的match比C來得好啊?