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; b0 e! o& F# f( }) m那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：
1 h1 r9 \! s. \) j4 J
假設M1:M2=2:4
8 n+ Q8 X) K+ f0 ]# R! u3 [而佈局圖在普遍的教科書裡都是像(A)這樣教的：
9 Z7 f& ^. t2 N( i

8 Z# V- _9 h5 b! f但是我個人不會這樣子lay
2 N" Z4 O1 a: g) [, ]6 O( E% ]因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：

8 k2 T" I* ~; R8 V- s" W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
" U6 j* n! {$ _* M" l7 m& J可以以中心對稱。
5 W) m6 t, I8 M
2 q# q6 B; I1 [1 `/ a5 p7 e0 C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。
  @0 m% s- i5 e; u8 ^0 ?
  _$ c1 L& p$ N9 Z/ D0 O; ]6 O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：

7 c7 n- g; L% t: E4 }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。
# U/ A9 I& ]" g. u* C7 B針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。

/ v9 T3 R8 Q8 e0 _4 K
) l  c; _0 m; N9 T以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
* \  ^+ i9 D  m5 }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
$ |! n" `) Z0 z6 @/ U(相同W與L)。這個要怎麼分佈法呢？
我的原案是
' N% C2 @$ C; C6 w- h/ A- HM2 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。
/ x4 }5 V4 s) `1 _7 R. l我考慮是
M3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
& N* |! N9 m, H. ]& k2 }$ j) P% a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
% R  o0 n" b" b( M% N" V4 A*********************************************************************************
* U' i' y" g/ w5 U' x0 D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：

1 ]6 ^! a! L" X7 N) ?假設M1:M2=2:4
" D8 y$ }& Q3 L6 ]/ X而佈局圖在普遍的教科書裡都是像(A)這樣教的：
6 K* k" ]- X  K" R- ?% D5 b; q6 w
; `( Z' }1 S  E5 L1 _
/ O7 r' t" D, F; g; A) 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)：

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。
0 f: P$ H) D8 f4 V
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)
6 M/ A  U4 ~' t: i這樣的，但是M1的接線就有問題了。
1 T$ \! v+ \8 i
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：
6 h+ D: M$ c# k' o* H
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。
/ X; D* c" i: M針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
* `0 W' p  P; ~8 s; e. e5 u- {

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？
, W/ c% b- d( `# [. `2 L我的原案是
6 u6 ?( D! U' A1 T3 `M2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
7 k( O3 U" [% A  A6 O1 f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
) p) W( b% s5 |8 u* @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。
或者你可以每種都試試看，然後都做post-sim來看模擬結果，
# [2 `) I' J: E; P3 Q哪個誤差量最少，就使用哪一種。

[ 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
& w. l; [. _8 p! L! E* t7 W7 @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。
! J. E2 K5 n* c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
' L5 ]2 M- |0 i: M5 S- Y! y
" d' P1 |- N  M( e) Z2 X2 L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
9 p- y/ {$ n* C( p5 x0 h
( j$ n& K$ q. {) }( L2 p7 U8 G"他說對稱之外還要要求均勻分佈" 這句話是重點

, x, D, t* S1 U) W) {9 z5 V: tE的match效果 從製程方面去看 算是比較好
- m7 r9 b: k$ w, G/ Q
. @  u0 X% x" Z, X$ S3 E' Q不過 要用到2層M

是不建議 用POLY去做連線
$ W' l3 P4 @# f
- x0 S- x+ A/ W# U/ @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……                                 
( @# Y2 u$ j8 K+ l/ G

hoodlum

C方式在萃取RC時,共用S D的部份
它會除二,平均分給兩顆各一半一半
- S& N* N0 g/ M" W' c# {; t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
做速度較快的電路時,差異更明顯,
) `7 o  P) `3 k# g/ c1 R' mE方式在match的角度來看,是比較好的,但是他的寄生
; \4 r: M; C# V( w  u7 W! R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
而變慢,
所以若designer注重的是速度可能C會比較好,若注重
6 k5 h7 N! k9 B2 umatch要好,可能會是E較好,主題是電流鏡,速度應該
) D5 V' L: L5 N8 a5 _) D' F7 u比較可以不那麼care,所以我會選E方式,不過最主要還是
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!!
* X/ A4 G% V0 K6 Q. Y2 J5 L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。。
3 f2 G0 Q, W5 Z5 J8 O$ E
1 k# h  W+ Q7 n( b8 @/ I/ u

QQ?房器
8 [8 d' ^$ S2 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 @@
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
/ H* D& g) L2 I+ B- \% K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
*********************************************************************************
各 ...

謝謝大大的圖文解說，受益良多
3 c" j5 q0 w1 a7 g; P

johnsonlailai

請問為什麼E的match比C來得好啊?