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：
0 \* m. a6 `: w  q. M. ?. ~# h
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：
9 u+ |; b: w8 g8 N* @- J9 D% [
) Z# G3 u! L4 h; [
. Y2 f6 k2 ]5 P( z4 o, B' T但是我個人不會這樣子lay
9 }* {; j" o1 y* ~8 h因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：
) P5 Q( ^+ _; [4 w# P
- Y0 f+ f/ A) D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 A: t9 X& |: i' ~* j
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)
, z2 t- o' Y; b6 Z+ H- Q7 o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
! I8 ]% v4 z2 \& `  QMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
+ n$ S( z, q  [$ ~" f# `% m; U
, ~# r2 O, W& {  u) G* P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。
1 ?9 {- o' v( Q/ u& U) N; y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
* w' g6 S$ k7 T0 W6 J3 F4 m(相同W與L)。這個要怎麼分佈法呢？
2 ]2 R3 E! j' w9 ?* [" `' G3 }我的原案是
' A; `, X5 P: B# @! w# h0 g- 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。
% F3 D) Q" s/ c8 r6 I1 n我考慮是
M3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
8 v; `- |5 [' i- S7 R# z  D有人有比較好的建議嗎？

n3e050

樓主,你的圖都呈現X的狀態哩~~~
, x8 S  Z  |8 |3 J4 G要修正一下喔

gyamwoo

我再重貼一遍
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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：

# C4 C3 m8 M% z4 R* Q假設M1:M2=2:4
  J+ c" r. y2 v, R7 v$ B而佈局圖在普遍的教科書裡都是像(A)這樣教的：
3 U" z# A! x. F! J0 t( L5 @
. v( u& z/ o5 I2 [! {1 [
/ W+ H+ H' {6 N; B- s" h7 p2 \' d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)：

+ F5 i: K( _: K& H1 z) g7 x" O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
2 @% ?2 P0 [' _" \3 P3 m; [可以以中心對稱。

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)
3 o0 @! Q) ^: w- I這樣的，但是M1的接線就有問題了。
5 D' v7 \" f- Z! F6 F; z; W! K( u
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：
( {0 J1 s! H2 [" ^. d* d4 Y0 z7 J+ C! b
$ M$ y  I$ U' w. b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。
* D2 O8 j* k' T& C$ v針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
3 E. t. P, \1 Z

4 D6 x& E" H" D: N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。
我考慮是
5 k* J4 \2 }# E5 ]M3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
5 g5 g- a8 [. Q: |' N1 g$ P" e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。
, M* b; R0 z' e5 L或者你可以每種都試試看，然後都做post-sim來看模擬結果，
& y8 O4 M2 [, D/ {; S哪個誤差量最少，就使用哪一種。
; h0 p8 I: }9 p5 v+ @7 |
* V: ^# Z( B% ?3 y1 W! 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
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)
( ]$ b/ B" Y. C4 t  c" Z( amatch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。
1 e! x8 y6 S# e: i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
& V3 |4 F; E$ f  w4 r' o. 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

"他說對稱之外還要要求均勻分佈" 這句話是重點
, I, K' T& ?# J5 |# a' J0 f
1 e0 r) m! J! `0 X$ h2 YE的match效果 從製程方面去看 算是比較好

' H) R7 u$ L% G$ e7 W不過 要用到2層M

3 {! o1 Z/ C# d3 U是不建議 用POLY去做連線
3 ^% q9 e! Y6 K3 X8 |- h$ U# u
6 V& h) [/ F+ J0 u2 g: C9 a: x2 X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……                                 
$ ~  ?1 v; Z; ]9 s" z9 C

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
且在計算寄生電容時,由周長引起的部份也會比較小
, k# _8 t# z# @  i,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,
2 h7 G: h0 T  u9 Q( F9 B+ i+ R, ~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
所以若是速度較快的電路,會因為layout方式的不同
: ^, Z2 a- {9 L9 z& k3 A3 u8 v( ?而變慢,
/ n( N% v3 _$ @9 I3 K所以若designer注重的是速度可能C會比較好,若注重
7 q0 h2 p& E" T& f, amatch要好,可能會是E較好,主題是電流鏡,速度應該
7 ^/ M3 L( T9 f9 r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!!
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…………
- m0 q: `4 w5 n

hongchengwu

知道了，，想想。。
- y$ S  O8 ?: C: M/ j


QQ?房器
1 i! o3 M/ x. G$ p, M
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 @@
$ w7 u- @/ z4 p7 X4 B9 y9 M. P1 ~可以麻煩樓主再把圖重新貼上嗎
# [0 I3 M% O. q8 ~) Q; ]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
8 Y+ r$ S0 |" H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
8 B1 R3 a5 I8 H/ N- G6 g我再重貼一遍
* `) D* c& D; C8 A/ [, V" r" {*********************************************************************************
各 ...

# ]- M6 v- V9 F/ x, S謝謝大大的圖文解說，受益良多

johnsonlailai

請問為什麼E的match比C來得好啊?