負載為大電容時的buffer設計

g9664414

當輸出端無法推大電容時需要在多加buffer
請問此buffer要如何設計?!
確切的流程為何?!
2 x' a& _( _9 }' V1 @6 ^謝謝大家^^

m851055

一般為第一級M=1 第二級 M=2 第三級 M=3 第四級 M=4 ........，必須注意需為偶數。

g9664414

不是應該要看電容的大小來決定每一級mos的大小嗎?!
; K. L$ M  n. @6 Y謝謝回答喔!!

m851055

你應該是指Length及width吧，如果是length、width建議作spice sim。

g9664414

嗯嗯~沒錯!
6 a6 _+ K7 s6 ?& @& o+ ~2 @+ @那要怎麼模擬呢?!
2 Z5 l; Z5 u9 K: |$ ?5 i- s& C假設負載為5pf
( N) z7 M# V& a0 T但現在電路的輸出只推的動1pf
; c$ f) T; X3 C那我的buffer該怎麼設計呢?!
( o5 y1 ^% `; m/ }謝謝回答!!

m851055

你是指不會模擬軟體嗎?還是你不會參數測定?

如果只是參數設定的畫一般MOS只有length  width  M就足夠了如果不夠就多加幾級或M數提高

或者直接用MOS設計一個電路去加大電流

g9664414

不是軟體耶...
我的問題是
每一極inverter(也就是buffer)的 pmos & nmos的size
/ D" N/ J9 |% P* l$ I8 D該怎麼去求?!
我記的好像是跟電路輸出端能呈受的電容大小 & 要掛的負載電容多大有關
2 V: D/ M! Z5 \! Y, O3 xex:假設現在的電路輸出端可以承受1pf的loading
   但如果是要改成推5pf的loading
   那buffer size該怎麼設計?!
   我知道要設計成偶數級
5 N8 f& X; _' ]) A    那每一級跟每一級間mos的size是成倍數關係嗎?!倍數是?!
   開始推的第一級size又是多少呢?!
謝謝回答!!

m851055

你所說的問題在spice ，就可以try出來了，你這樣問感覺很奇怪。
. j: r8 O4 ?- w; }
2 x4 }, O; a" C  h
一般length為最小值，PMOS之width為NMOS之width的2-3倍。你可以try PMOS width=8 NMOS width=4試試看。

sjhor

這個應該是很苦老的問題了!!
我記得吳重雨老師曾經敎過!
+ t5 H9 V& g  p+ P' z最佳的倍數是 e 約等於  2.78倍!!
目前常用的是 3 ~ 4 倍!!
最好是看你的 rising  & falling time 與 total delay time 的 simulation 來決定!!  比較好!!
! B7 F4 I# c+ ~( a9 J# ?/ Q; f而且此 Buffer 也不要串太多比較好!!
- @" Z1 R! W: H  g' E8 R
2 }+ n; l  O# o. @( W- y此篇應該放到  analog 版比較適合唷!!

yhchang

這問題在一些 VLSI Design 的課本上會提到
/ C# I7 S; b% q0 {# {
" ?& L! [- v: |: [與9樓所說的相同   Inverter  做Buffer來推動時
5 M' @9 ~6 ^1 L5 W' @一定是偶數級來推動
$ \- I) l4 B4 b' f倍率上  用數學公式求到的  最佳化的 Inverter delay optimal的值就是e
) S) ?7 F4 Z' m. M" [! q: e也就是 2.71828.....
, w8 {* V, o9 F1 ?8 q" }9 Y9 p但實質上 電路的使用
2 y6 Z, ]0 v5 K* O$ R* Q/ J! v譬如我們  多半都是  2倍到4倍之間
比如 第一級是    2/1   倍數是 3倍的話
# B! H# ]) D8 g5 h; f7 M% I% q5 {第二級就是  6/3   第三級是  18/9   以此類推
推動到  你最後一級的  推Loading的 slope 在  0.5-0.8ns上下
& m/ x& b( p' v) q% [然後使用的總面積也不會太大的情況下
4 z& x- p* \$ ^9 s9 F7 _  |就是一個最佳的Buffer推動方式

Shouwei

恩，樓上的板主都說得很清楚了(俗稱這種buffer為taped buffer or supper buffer)
+ B7 |+ d. {+ l% P大部分還是用3就好了
4 h$ @8 |! a. f. x: w記得layout時要很注意哦~因為越往後面，mos高度越高
' |  J1 Q  U/ j建議使用finger type來畫後面的mos讓大家的mos都跟第一級一樣高
6 o  D+ x: E4 A( f2 }6 V然後contact多打幾個，特別是在輸入、輸出端
metal打大片一點
畢竟大size的buffer流過的電流較大
9 [' [* r. g5 ~1 ?6 D; w會有dc power的問題

yoyo20701

喔~~了解囉~~多謝大大的解答唷~~~謝謝你~感謝你