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Chip123 科技應用創新平台»論壇 › Chip1 -- 基礎元件 › Analog/RFIC討論區 › op設計
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[問題求助] op設計

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1#
發表於 2007-12-30 20:36:54 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
我想請問  
% D+ N& M  h1 P! k我最近把以前模擬過的一顆op5 q7 I+ ^2 Z6 Q4 L1 e  W8 j
想由.35換成.18的製程5 n. q. [+ R" j
可是有幾顆電晶體都一直無法調整至saturation region   他都工作在triode region' N* x- p/ g2 _' N
想請問spice模擬的電晶體  工作在saturation region 的條件為何
& I9 r7 |3 M4 J" x3 ]) Y1 G0 T有什麼技巧可以讓電晶體工作在saturation region ？! u6 y% S9 T! h# X3 C  M' }0 n

( b! O+ s1 V2 ?2 F" P8 e//
% s; O2 B6 Z0 y  a" Tfolded-cascade opamp
* G+ h- x7 d! P1 K% R' l8 o0 n
. e( i4 j; h6 j$ t/ Y* H2 L% _.prot
; b# r! G( b- O; h8 V: T.lib 'mm018.l' TT
0 j8 q8 ?" J. q# i; z7 q" o.unprot7 |* n$ ]. X1 s( |; s7 w
; p2 C  Z* V+ J& A% L6 F
VDD vdd 0 DC 3.3v' k' y; b4 }( v* x, z
VIN+ vin+ 0 DC 1v AC 1V2 Z; m. |/ A5 R. v
VIN- vin- 0 DC 1v
  r6 Q; |7 W% {9 d' ]% R7 P5 p% t* j; b' o
VBIASP vbiasp 1 DC 0v: U* w" \, {, R  x
VBIASN vbiasn 0 DC 1v; W: d7 a3 s1 w% {

3 X: q9 L: N  r* M' p; D8 um1 7 vin- 1 vdd pch w=15u l=1u m=1
( F- e) o  X* ]/ Q! Jm2 6 vin+ 1 vdd pch w=15u l=1u m=1
$ S" V' f# `: M' qM9 7 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1! k0 \4 ]4 v& B% E: O$ R% k% t+ y
M10 6 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=19 I/ ]* m( Z# N- h% a" p
# @* t5 Q* a4 }. D2 |) e4 W
M11 1 vbiasp vdd vdd pch W=10u L=1u m=30
6 I+ z( Q6 i" M1 |8 t( o: {.op! H! Y' M/ v  Y) V" r
.end
% i4 Z9 K' h6 R//9 L/ a0 e  E2 O* y6 B  }# U, Z

8 A* ^  o. W2 M7 }" L
, V- S% A0 q, }
9 I7 N& o( ?( |. }! Z* j) N; ^5 [//1 ******  HSPICE -- U-2003.09-SP1 (20031115) 20:34:49  12/30/2007  pcnt         
; b( r2 l4 K! I7 X& @. u. Q2 \0 J/ I ******  
0 g0 r# C2 }, H: X$ a8 G folded-cascade opamp                                                          0 R# d6 C7 ^1 U# R% Z, j) L
  ******  operating point information      tnom=  25.000 temp=  25.000         : v- T* \( S3 m# f$ {" x. s
******  
. @! A9 K) H0 [$ A% v% b: d7 B6 L ***** operating point status is all       simulation time is     0.     
4 u! v+ |! {# d    node    =voltage      node    =voltage      node    =voltage
" u" w" @. d7 I3 V6 B; B: ?) r1 @' D3 E1 W
+0:1       =   2.6291  0:6       =   2.1972  0:7       =   2.1972
" b  b: K7 I; T0 e! J +0:vbiasn  =   1.0000  0:vbiasp  =   2.6291  0:vdd     =   3.3000 ! @* b  G9 I/ F" m' @2 \
+0:vin+    =   1.0000  0:vin-    =   1.0000
8 X5 l, G+ r& F1 \  Z6 ]: N+ l( S+ o9 W8 x6 Y
( I2 X& [& d1 T9 L' g
****  voltage sources
% ~# j: e  f  J9 K9 ?
0 {, M- ]- h$ K( W7 p subckt                                                         
( e1 N1 o+ D  M* I5 ? element  0:vdd      0:vin+     0:vin-     0:vbiasp   0:vbiasn  1 }2 J% ]' Z4 J( u# E
  volts      3.3000     1.0000     1.0000     0.         1.0000
9 ?. r7 G3 ~6 l2 {6 O; m& S4 S& A+ h  current -481.6364u    0.         0.         0.         0.     
: ^. k. \9 R/ X  power      1.5894m    0.         0.         0.         0.     ! w# g5 t1 {/ X! q( C
+ Q4 X0 m, N6 y
) O  x7 [# ~8 U$ D: p! C5 g" O* p; O
     total voltage source power dissipation=    1.5894m       watts
# j# Q: Y. M. S4 H
: J- c+ q( B6 ]3 f0 c' M0 r9 }3 l7 ]/ q% N. |
**** mosfets
% _5 k- m1 D7 J* m. D3 X
9 j: D8 {! E( z' E+ y$ s7 s% k4 g) T' c" L# M* G
subckt                                                         7 M/ i2 B" }* M3 ]5 T6 O9 r
element  0:m1       0:m2       0:m9       0:m10      0:m11     . X5 r  V- e! I* }: Q
model    0:pch.2    0:pch.2    0:nch.5    0:nch.5    0:pch.5   
' i; x# v  U5 c: F& z! z( G6 o region       Linear     Linear   Saturati   Saturati   Saturati
$ A# D# s# D6 a8 f# k  id      -240.8182u -240.8182u  240.7856u  240.7856u -481.6363u& c4 e! x: q. ?9 X9 T' N. W
  ibs       27.7495f   27.7495f -4.826e-19 -4.826e-19   50.5859a1 v. ^9 l/ o, q& P" o; x7 i
  ibd       27.7495f   27.7495f  -32.5594n  -32.5594n  562.1908f' S6 a; t: j5 p" O, P
  vgs       -1.6291    -1.6291     1.0000     1.0000  -670.8606m
. `; y0 C; F3 C# h! X  vds     -431.9608m -431.9608m    2.1972     2.1972  -670.8606m
4 F7 a; \% b- j8 k+ l' Y" I; {7 K  vbs      670.8606m  670.8606m    0.         0.         0.     1 D, u9 i) q- b
  vth     -648.2058m -648.2058m  483.1962m  483.1962m -458.6354m1 L7 ?1 {" l: G( j" _6 l/ Z  b
  vdsat   -809.0935m -809.0935m  476.0168m  476.0168m -204.2288m
1 B5 Y' _+ |% G4 k0 o  beta     798.1469u  798.1469u    1.8916m    1.8916m   21.3671m
) b6 Q1 Y2 F; Y( M) y  gam eff  471.4654m  471.4654m  517.3875m  517.3875m  497.9476m& _( e, \  @; Y" i8 ~9 W3 W
  gm       267.1075u  267.1075u  765.1671u  765.1671u    3.8578m2 g; d# P% D: t7 r! e" s) I
  gds      363.5742u  363.5742u    3.1814u    3.1814u   22.5359u
- E8 U2 `0 O( `/ m  j  gmb       99.4698u   99.4698u  228.8685u  228.8685u    1.2749m; ~8 J0 Y6 Z+ u! c) M" \/ Q
  cdtot     96.5215f   96.5215f    4.7983f    4.7983f  371.1814f& t, M' v- d) V8 \. ?5 ?
  cgtot    129.8446f  129.8446f   33.1464f   33.1464f    1.9566p& s& X4 u& e: `' K. c7 s
  cstot    123.3593f  123.3593f   41.7131f   41.7131f    2.5406p) z# q1 F2 J$ [& c- z% ]" w1 \
  cbtot     52.6108f   52.6108f   18.6504f   18.6504f    1.3034p
" k2 t% m+ {% C: [2 V  cgs       77.8780f   77.8780f   28.1644f   28.1644f    1.6472p0 ]% M! n2 R% ?5 p5 h
  cgd       50.9572f   50.9572f    1.8252f    1.8252f   98.1048f
# o. h2 h5 ^; [- Z( }' k# }//. n$ w; h3 [4 \/ c6 ~

% F5 F. f% Q6 F2 G# w[ 本帖最後由 stevenzhou 於 2007-12-30 09:07 PM 編輯 ]
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2#
 樓主| 發表於 2007-12-30 23:34:56 | 只看該作者
folded-cascade opamp* z1 F  d4 s$ V# g" u

5 T4 N. t4 Q) `% o.prot* a: i" ~4 T% p2 g7 q) q
.lib 'mm018.l' TT: K/ X) q8 T3 p' \
.unprot
% F; O* W. @6 M4 k0 ]1 g0 P+ S
+ W  z1 U2 ]0 w6 S4 tVDD vdd 0 DC 3.3v
- w; w: ?: J8 yVIN+ vin+ 0 DC 0.5v AC 1V4 W5 \. W1 E2 I/ f+ L6 q
VIN- vin- 0 DC 0.5v
3 m- i& T2 k- F3 M4 l
& ?5 D$ r, J5 H# ?VBIASP vbiasp 1 DC 0v, e; g8 D8 E" y. j" g* [6 N3 ]
VBIASN vbiasn 0 DC 0.88v
. @  N4 I4 I- n% X9 ~7 _# vm1 7 vin- 1 vdd pch w=15u l=1u m=1
$ H( }" q$ A3 Lm2 6 vin+ 1 vdd pch w=15u l=1u m=1
# U1 T# P: u- A- IM9 7 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1
$ q: J+ \. Q) tM10 6 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1- @: G8 }# K1 d2 D0 I
& V# \# {( e$ z, |6 b$ F
M11 1 vbiasp vdd vdd pch W=15u L=1u m=15 A+ a1 i" z2 ^- B$ A; J
.op5 v* I; O0 C. S9 R1 ^+ L/ L# w% l
.end1 {) f6 _( Y8 i- f- V

. h) h& Q' \) ?% ?( y//+ j( s7 C: W  K+ }; f  B( s' w
  + C0 M. }" l' |
1 ******  HSPICE -- U-2003.09-SP1 (20031115) 23:20:01  12/30/2007  pcnt         + C5 @& u6 D1 W! x; Q$ S- @
******  
! X! `0 x4 R# a$ J$ s- G folded-cascade opamp                                                          " V, t! Z+ C/ q( u) ~
  ******  operating point information      tnom=  25.000 temp=  25.000         1 Z4 ^, Y# ?$ h
******  
1 O" |" V$ _1 z  Q& }$ `+ Y: x4 B ***** operating point status is all       simulation time is     0.     # {6 L. @8 b; X2 }. [6 i, E
    node    =voltage      node    =voltage      node    =voltage0 U1 B/ H# n. X8 X( ]
$ |5 F" H' Y0 ?; X
+0:1       =   1.9514  0:6       = 572.9837m 0:7       = 572.9837m6 y8 ^: d+ k3 R& G6 ?" I9 f
+0:vbiasn  = 880.0000m 0:vbiasp  =   1.9514  0:vdd     =   3.3000
8 |. D+ _! J- O' K' w +0:vin+    = 500.0000m 0:vin-    = 500.0000m/ Y9 U3 R, Q9 M: R. R

4 ~4 k- P, [+ B# y* m* n- c1 v0 n! R! Y5 t& d; `4 X5 t
****  voltage sources7 H2 U' }- S+ x; {
7 j3 ~$ Y" M1 p* `6 g1 v2 F
subckt                                                         7 k) }# l" }8 F; }) q. p
element  0:vdd      0:vin+     0:vin-     0:vbiasp   0:vbiasn  
7 r: }7 I$ J" e. w# I7 n0 P# U  volts      3.3000   500.0000m  500.0000m    0.       880.0000m
8 o# g/ _/ x* Q  current -298.0119u    0.         0.         0.         0.     7 N" E# }1 H8 T# Y
  power    983.4394u    0.         0.         0.         0.     3 b9 D; g$ X; @# E" }

* m1 `" V5 c, d5 m  A) R* U$ k( g4 p
( Y; Y7 T6 Y) K+ q     total voltage source power dissipation=  983.4394u       watts
, l2 u# D; g: O7 C" Q0 Z! x6 H$ T! U. p

6 j) L: c" w8 ^- g1 e **** mosfets0 [) |- ?) Y& A; }
- ]* X# s+ e$ k5 O9 k
' V4 N- Q. x" M
subckt                                                         
/ s' o- j& @0 _( P! `8 d element  0:m1       0:m2       0:m9       0:m10      0:m11     
' b2 L$ M/ E  S7 j model    0:pch.2    0:pch.2    0:nch.5    0:nch.5    0:pch.2   
6 ~$ c% o# B; k: X region     Saturati   Saturati   Saturati   Saturati   Saturati
' Y2 c* s( v7 d9 L7 F$ E8 W" d  id      -149.0060u -149.0060u  149.0060u  149.0060u -298.0119u: {5 Z& E1 n" B6 Q- G8 |+ w
  ibs       27.7495f   27.7495f -2.988e-19 -2.988e-19   30.8833a6 v: j& ~, y5 X: X( D5 y
  ibd       27.8713f   27.8713f -189.5634a -189.5634a   27.7498f3 L5 o2 |: `5 _+ l5 L  `: Z' h
  vgs       -1.4514    -1.4514   880.0000m  880.0000m   -1.3486 3 @; G0 j) o8 B3 g% ^0 z
  vds       -1.3784    -1.3784   572.9837m  572.9837m   -1.3486
& u1 Q: w# G' K- s' ?2 y  vbs        1.3486     1.3486     0.         0.         0.     9 n9 Z6 N4 b/ a0 B# c. ~
  vth     -804.9352m -804.9352m  483.5635m  483.5635m -458.4947m9 {$ M& `) |! ~- o8 @
  vdsat   -562.7348m -562.7348m  384.0604m  384.0604m -707.9220m
8 H0 V; U$ q+ L6 X8 u7 \  beta     786.5353u  786.5353u    1.9473m    1.9473m  908.9518u
+ }7 R( l" x; @9 S$ X% u  e, W2 K  gam eff  455.9316m  455.9316m  517.3876m  517.3876m  490.7250m# j3 _$ k" T' v: n  _7 k
  gm       399.4882u  399.4882u  626.4651u  626.4651u  567.1552u2 n* z% T. R  M/ ]% ?1 J/ H. m: J
  gds        3.3727u    3.3727u   13.5609u   13.5609u    7.0085u/ ~, V! h3 r1 G9 e4 r, ^2 @+ M
  gmb      104.1632u  104.1632u  183.7342u  183.7342u  204.2159u
; }! b/ y( o! c+ S  cdtot     14.6309f   14.6309f    5.7615f    5.7615f   16.6723f
: F( ]" ~, a" H5 O) n  cgtot     97.3463f   97.3463f   33.1397f   33.1397f   98.6312f
, i- Y! P# t, X# Y2 ^" ~  cstot    114.2711f  114.2711f   41.7018f   41.7018f  128.3842f
( t& B, `& X4 J" S" A7 p5 A  cbtot     43.1833f   43.1833f   19.6812f   19.6812f   61.7252f2 _6 G9 q, K8 ~1 q
  cgs       85.8953f   85.8953f   28.0877f   28.0877f   84.7928f# c- l5 Q0 ?" |  B. i
  cgd        4.9102f    4.9102f    1.8252f    1.8252f    4.9102f
; g# A( W- ~% d, W9 \6 q- Y//
1 T" u9 q! z6 ]- c( a% G; Q" P4 E3 q, H" B0 ]& z
發現是我的bias電壓不對  導致在triode region  看過這個論壇其他有關OP的文章  果然有幫助ㄋ: T" H/ ]8 i' {1 B+ G8 q* |$ z
+ Z( D; P# W, ]& A$ @4 G, b" R) V
[ 本帖最後由 stevenzhou 於 2007-12-30 11:39 PM 編輯 ]

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andywu
3#
發表於 2007-12-31 10:16:13 | 只看該作者
想請問spice模擬的電晶體  工作在saturation region 的條件為何?
- D6 l4 a4 g! }- Y1 ~) H
/ V2 A' Y4 p: N& z& O8 I在VGS＞Vth的條件下，當VDS=VGS-Vth時，MOS剛好達到飽和狀態的條件，若VDS＞VGS-Vth，MOS就進入飽和區工作。如果VDS＜VGS-Vth，那麼MOS便在線性區工作。反過來說，若VGS＜Vth，MOS就工作在截止區，此時通道截止且無電流通過，可視為開關在開路的狀態。
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et2234
4#
發表於 2007-12-31 19:13:36 | 只看該作者
請加共模回授 就可以了
# V# o  i6 V$ E# T: U8 A5 f因為你用的是全差動對的
% u! B( [8 d3 E9 c+ A$ `5 J' r下次請附圖
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