op設計

stevenzhou

我想請問  
我最近把以前模擬過的一顆op
想由.35換成.18的製程
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
6 Y2 {3 l7 X7 M9 z想請問spice模擬的電晶體  工作在saturation region 的條件為何
有什麼技巧可以讓電晶體工作在saturation region ？

& v5 k" j9 h. N7 g: b8 r//
7 i8 l' u% z3 u) y% C. w/ ifolded-cascade opamp

# f4 s) J' `" h- V8 E# n.prot
.lib 'mm018.l' TT
. O6 Y2 y) S4 v1 `6 ]5 Y.unprot

7 Q& A; [. {+ v1 R" fVDD vdd 0 DC 3.3v
VIN+ vin+ 0 DC 1v AC 1V
2 e6 m" m2 Q4 _4 HVIN- vin- 0 DC 1v

6 s+ d0 b- Z" uVBIASP vbiasp 1 DC 0v
VBIASN vbiasn 0 DC 1v
) ~* {6 k+ C2 ]5 L' P! _( K# f
m1 7 vin- 1 vdd pch w=15u l=1u m=1
m2 6 vin+ 1 vdd pch w=15u l=1u m=1
* h0 Q' K  c1 O! C0 `+ b' \9 zM9 7 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1
" s! H1 {+ u9 ~. ZM10 6 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1
  T& Y4 ]% O; {- R! a/ K& ?) I! [; y
M11 1 vbiasp vdd vdd pch W=10u L=1u m=30
.op
) ~$ C7 s4 w$ d9 l.end
' k5 j/ I# \/ {+ @//
& }; H5 O: ]4 l


//1 ******  HSPICE -- U-2003.09-SP1 (20031115) 20:34:49  12/30/2007  pcnt         
******  
4 T7 T- q; ]/ K2 B) F: l( Y) W8 o folded-cascade opamp                                                         
  ******  operating point information      tnom=  25.000 temp=  25.000         
******  
* c9 s4 Q3 c2 r3 F' j) f& G! v% ] ***** operating point status is all       simulation time is     0.     
    node    =voltage      node    =voltage      node    =voltage

+0:1       =   2.6291  0:6       =   2.1972  0:7       =   2.1972
* a: x) g5 C1 M  e +0:vbiasn  =   1.0000  0:vbiasp  =   2.6291  0:vdd     =   3.3000
+0:vin+    =   1.0000  0:vin-    =   1.0000


****  voltage sources

( c; i- B% ^1 h$ R  V/ r subckt                                                         
" a8 Q5 e$ ?. B! B+ `$ P/ Y element  0:vdd      0:vin+     0:vin-     0:vbiasp   0:vbiasn  
  volts      3.3000     1.0000     1.0000     0.         1.0000
+ V  o; i/ C  G' m  current -481.6364u    0.         0.         0.         0.     
% |" M1 Z1 a# G  power      1.5894m    0.         0.         0.         0.     
2 q! h9 Q1 a5 [% N" G$ B% E* L. s

1 f" @0 V' _7 F; ]' a& P+ _( O     total voltage source power dissipation=    1.5894m       watts


% l) k- `$ L  v **** mosfets
4 \0 H9 u2 D" {7 Y% t  v

$ z9 Q2 d$ ]6 l6 P; w subckt                                                         
element  0:m1       0:m2       0:m9       0:m10      0:m11     
$ n- ^: X' Q6 y: ?7 F model    0:pch.2    0:pch.2    0:nch.5    0:nch.5    0:pch.5   
# w& J5 c4 t& {5 e7 @ region       Linear     Linear   Saturati   Saturati   Saturati
  id      -240.8182u -240.8182u  240.7856u  240.7856u -481.6363u
+ }2 g6 N$ }  g9 Z  ibs       27.7495f   27.7495f -4.826e-19 -4.826e-19   50.5859a
7 H( R3 `$ }% j6 M  ibd       27.7495f   27.7495f  -32.5594n  -32.5594n  562.1908f
: H- }1 x) M/ ^& u6 h/ v: c  vgs       -1.6291    -1.6291     1.0000     1.0000  -670.8606m
5 `+ o+ ?/ O6 F  vds     -431.9608m -431.9608m    2.1972     2.1972  -670.8606m
  vbs      670.8606m  670.8606m    0.         0.         0.     
4 j5 U: H7 k# |% ?  vth     -648.2058m -648.2058m  483.1962m  483.1962m -458.6354m
# }: Y9 c3 J& L  vdsat   -809.0935m -809.0935m  476.0168m  476.0168m -204.2288m
- w. B: G% ?. _1 Y  beta     798.1469u  798.1469u    1.8916m    1.8916m   21.3671m
2 X; D. T/ r6 l8 T+ Y' ~  V8 ^  gam eff  471.4654m  471.4654m  517.3875m  517.3875m  497.9476m
+ v6 b" N# R+ V$ v. }& u  gm       267.1075u  267.1075u  765.1671u  765.1671u    3.8578m
  gds      363.5742u  363.5742u    3.1814u    3.1814u   22.5359u
  gmb       99.4698u   99.4698u  228.8685u  228.8685u    1.2749m
  cdtot     96.5215f   96.5215f    4.7983f    4.7983f  371.1814f
% w! @2 H, f2 s, D, H  cgtot    129.8446f  129.8446f   33.1464f   33.1464f    1.9566p
: S' Y0 ^& [9 A0 P/ ?  cstot    123.3593f  123.3593f   41.7131f   41.7131f    2.5406p
8 [: j2 e  q0 U- D- j  cbtot     52.6108f   52.6108f   18.6504f   18.6504f    1.3034p
  cgs       77.8780f   77.8780f   28.1644f   28.1644f    1.6472p
  cgd       50.9572f   50.9572f    1.8252f    1.8252f   98.1048f
3 B4 q" U2 U& f! g- F, ~& J//

+ ~& E3 y: j8 W8 Q0 ?# b[ 本帖最後由 stevenzhou 於 2007-12-30 09:07 PM 編輯 ]

et2234

請加共模回授 就可以了
1 g! I- C/ f  h/ H! O因為你用的是全差動對的
1 v0 j$ p5 B/ x9 l; e% z' \* [下次請附圖

andywu

想請問spice模擬的電晶體  工作在saturation region 的條件為何?

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。

stevenzhou

folded-cascade opamp
% D  q* {% `/ [  H6 x
, j9 E2 r# e& s9 W! Q; c.prot
# l( k+ F) r7 S.lib 'mm018.l' TT
- K6 |# O( @" W1 G  i; I.unprot
0 e$ ^- L) o1 S$ s
3 A9 u  o6 L# j* H' y; JVDD vdd 0 DC 3.3v
$ ?+ q' w5 u3 C2 _4 LVIN+ vin+ 0 DC 0.5v AC 1V
% T- C* P9 |! \VIN- vin- 0 DC 0.5v

' n; c7 M0 N$ M" k  B* FVBIASP vbiasp 1 DC 0v
VBIASN vbiasn 0 DC 0.88v
4 ?; f1 N, N  H7 Q/ N/ L$ _m1 7 vin- 1 vdd pch w=15u l=1u m=1
m2 6 vin+ 1 vdd pch w=15u l=1u m=1
) d7 r) I5 @1 A# z4 L: F. aM9 7 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1
( V9 e+ r* d$ m0 ]" f% [. eM10 6 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1
# I  j- k# a: ^
8 m. s# j) g/ i8 y/ i) J( {M11 1 vbiasp vdd vdd pch W=15u L=1u m=1
.op
5 z6 q: u& P5 @4 d) q/ n.end

4 `; R# C3 r" |//
& ~3 k% c! ]2 R$ c2 T) c  
# E) d5 o5 P* G1 V4 E% D- h1 ******  HSPICE -- U-2003.09-SP1 (20031115) 23:20:01  12/30/2007  pcnt         
1 {+ `: D, W- G$ N+ R6 F1 {& n ******  
9 |8 k. G- j% D folded-cascade opamp                                                         
  ******  operating point information      tnom=  25.000 temp=  25.000         
) k- J. H) y$ z& W$ X% V ******  
***** operating point status is all       simulation time is     0.     
8 x  J0 j$ d5 Y9 V    node    =voltage      node    =voltage      node    =voltage

" z# j  m- S6 {4 y +0:1       =   1.9514  0:6       = 572.9837m 0:7       = 572.9837m
+0:vbiasn  = 880.0000m 0:vbiasp  =   1.9514  0:vdd     =   3.3000
' }7 ?6 `. m/ d' A +0:vin+    = 500.0000m 0:vin-    = 500.0000m

3 V1 x* e% z7 S3 h
****  voltage sources

subckt                                                         
element  0:vdd      0:vin+     0:vin-     0:vbiasp   0:vbiasn  
  volts      3.3000   500.0000m  500.0000m    0.       880.0000m
  current -298.0119u    0.         0.         0.         0.     
8 D( }4 b% M5 Q5 {+ u; l0 T+ E$ h  power    983.4394u    0.         0.         0.         0.     


     total voltage source power dissipation=  983.4394u       watts
$ z! O: c& B2 [( x2 e

**** mosfets


subckt                                                         
element  0:m1       0:m2       0:m9       0:m10      0:m11     
model    0:pch.2    0:pch.2    0:nch.5    0:nch.5    0:pch.2   
7 B# L* ?9 A* C9 y. d+ b region     Saturati   Saturati   Saturati   Saturati   Saturati
  id      -149.0060u -149.0060u  149.0060u  149.0060u -298.0119u
: r" c# N, H; R  {+ f, q' W" L  ibs       27.7495f   27.7495f -2.988e-19 -2.988e-19   30.8833a
  ibd       27.8713f   27.8713f -189.5634a -189.5634a   27.7498f
  vgs       -1.4514    -1.4514   880.0000m  880.0000m   -1.3486
0 J3 v% Y. `( q; F* A( K  vds       -1.3784    -1.3784   572.9837m  572.9837m   -1.3486
  vbs        1.3486     1.3486     0.         0.         0.     
+ T3 m7 Z: T* l/ q  vth     -804.9352m -804.9352m  483.5635m  483.5635m -458.4947m
  vdsat   -562.7348m -562.7348m  384.0604m  384.0604m -707.9220m
  beta     786.5353u  786.5353u    1.9473m    1.9473m  908.9518u
  gam eff  455.9316m  455.9316m  517.3876m  517.3876m  490.7250m
: M- c& U3 C) w8 @4 D7 t  gm       399.4882u  399.4882u  626.4651u  626.4651u  567.1552u
  gds        3.3727u    3.3727u   13.5609u   13.5609u    7.0085u
  k# n% u( c2 a  gmb      104.1632u  104.1632u  183.7342u  183.7342u  204.2159u
  cdtot     14.6309f   14.6309f    5.7615f    5.7615f   16.6723f
9 n- p# r/ h) n$ d! S0 @0 w$ R  cgtot     97.3463f   97.3463f   33.1397f   33.1397f   98.6312f
- H+ m/ {1 R: O0 g  cstot    114.2711f  114.2711f   41.7018f   41.7018f  128.3842f
; ?! P4 o% R+ r6 K: Z  cbtot     43.1833f   43.1833f   19.6812f   19.6812f   61.7252f
  cgs       85.8953f   85.8953f   28.0877f   28.0877f   84.7928f
% E* N: p# U8 }- Q+ S' w  cgd        4.9102f    4.9102f    1.8252f    1.8252f    4.9102f
: s$ H( L2 L0 o//
+ P) h0 u+ n$ v. Q$ P4 W/ {* c4 `
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
3 r! z! d& e! `( @" w- c9 S: e
; n, J3 A  c  p  C" @* T1 t! J3 t[ 本帖最後由 stevenzhou 於 2007-12-30 11:39 PM 編輯 ]