典型two-stage OPA設計與模擬

gmcycle7

大家好，最近在帶學弟做OPA的模擬
, U6 h  u, X- B- F                                                                                
- J5 u7 W0 y' u9 a這個電路我之前也有模擬過(標準two-stage OPA)
( D2 P" a$ `8 V後來再看學弟他們模擬的時候
想到了一些問題
! O- X5 d! N* ]9 [( ~+ P                                                                                
一般來講我們可以先藉由CIC所提供的技術文件來抓一些設計參數
6 i  B7 U$ U1 q$ n  ?  D5 H3 [ex:Vt..λ..γ..μ...Cox
* Q, ~. p7 J4 s( Z7 N2 B                                                                                
8 G- A9 X# F% V  A5 _再利用類似Allen 的書本裡的步驟來設計
8 C2 S0 y3 M4 m& |  R1 |                                                                                
但問題是，我們帶的參數值跟最後模擬出來的數值會有一定的差距
                                                                                
所以說偏壓電流、Vod等可能都會偏掉
8 d' Z: x8 S9 q& j" S6 h                                                                                
目前我們的做法是，把電路直接接起來，再利用微調參數的方式來tune
4 ~$ D; K: b) _  ^0 p+ B; H但還是很難tune的準確
7 G6 t& _6 n0 ?                                                                                
另外有一種方法就是，電路裡面的每一顆MOS都先獨立調整到準確的電流電壓值
( k4 N2 b6 X9 c1 O  C最後再接起來。
) {8 O) S9 X. r
第一種方式的好處在於省時間較不費功，缺點在於偏壓點較為不準。
第二種方式則相反。
# ]4 ^* b3 D7 D; _" f                                                                                
想請問各位設計電路時是用哪一種方式呢?
                                                                                
& p* h8 p7 C4 ~                                                                                
另外，想請問各位如何去抓我上面所提的參數?(Vt..λ..γ..μ...Cox )
! \& I9 {/ v, E1 y, i" i尤其是λ。

TITANorz

我是用第二種
. ^, v  r7 w6 X* t
; j1 H  ?4 [4 p7 p4 t* z( O不過第二種方法遇到VDS變動範圍大的架構
% b# M, A- C4 R& T9 Q1 s0 X2 ]* ^
; A2 M& I) G, T8 N偏壓點也會不準

, X* z( K1 S) ?, D( S比如用在gainboosting就很難做
) \- C; h' C3 ]% h
3 X3 e* @. ]5 U* C0 S8 T1 [也正因為我用第二種方法
% V- C! L- T1 F* D
  L. X2 N; R$ }' ?所以抓參數我只抓Vth

" e2 f( Y4 W& J; r' o1 k9 f其他的我都不管就直接tune

我的經驗是如果overdrive設的對
+ @0 o% G* I* F( e( K* g
0 ^; J3 ~  i6 e不會太難tune

* J% i8 ?+ }4 x* j, l' ~4 w以上~

fashion100

我也是用第二個方式:
3 A" E& p, ~1 P- E5 u: F' L但可以參考martin那本書第六章的方式,
它tune出來的結果還算OK~~
! Q& r: ?2 _% b- `& D! E5 J7 d* x+ u你可以參考看看~~

jackrabbit

通常是以第二種方式居多
因為書上那些公式, 你把model裡的參數抓出來套進去用是沒用的
2 |3 G1 k) l. k2 v8 q6 ?# K, wmodel的level至少是49, 書上那些頂多到level 3....
2 b- w  A6 A# V所以你用手算跟用模擬一定有差別, 倒不如直接把一些W/L訂下來, 直接灌你想要的電流進去看偏壓點
7 E8 m* n& _1 o' p3 [' I7 I另外一點提醒, 書上教的是分析, 你要做的是設計, 這兩者是不同方向的, 考慮的東西會不同!!
設計有時要的是一個sense而不是很精確的數字, 數字那些交給電腦幫你處理就好
你要知道的是, 你調整這個參數會造成什麼影響, 接著是你要往哪個方向調才會得到想要的結果
1 |  E! V5 v7 u( v8 H/ M漸漸你就可以訓練出設計還有debug的能力!
這一部份Razavi的書提供了較多想法(但不是說其他人的書不好!! 其他幾本也都是經典必k的!!)

steve_guo

通常是以第二種方式居多
6 ~4 Y8 {+ v3 n7 R因為書上那些公式, 你把model裡的參數抓出來套進去用是沒用的
model的level至少是4 ...
2 p; L+ h! b  j9 |% ^. y  mjackrabbit 發表於 2010-7-7 11:59 AM

所以说感觉很重要。
手算是给你感觉的。
而非真的要完全做到仿真和手算一致。

nepuba

看是什么样的制程了 如果不是特别先进 手算和仿真差别不大

ad5747

我也很好奇怎樣去抓那些參數~做手算~
8 A: _7 h( n& R% n: ]' W不知道哪位大大可以分享一下

chriskomh

原來可以這樣做!
受教了!!

scott5577

有沒有大大可以分享依下大概要怎麼tune
! s/ w& L$ `: N$ C  }7 r  D可以用two-stage OPA做為示範嗎?拜託感恩!

wuchenghan

我也是用第二種方式，首先你要知道每顆電晶體的偏壓和流過電流
3 ~/ u7 s& Z" Y) q0 N. k在單獨用spice跑各別顆電晶體的偏壓點、電流、ｇｍ，
* m8 p1 x7 t% O/ j1 q通常手算的與模擬的值會不同，但是可以利用模擬出來的spice反推未知參數

deltachen

非常感謝大大的分享
增進知識
% R) M, Z8 N3 @感謝大大喔
造就大家喔