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。
8 u, E; J" h! P+ G8 B; ?  |那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：
$ f0 p1 Z7 O; s1 x3 R* b- l, c, b0 A5 [
6 `7 }: o7 t3 Q2 R假設M1:M2=2:4
+ {" z) [% x5 I9 X' |+ w( E而佈局圖在普遍的教科書裡都是像(A)這樣教的：
: h: S) ]/ S" K5 e) w, X
- M1 ~1 {. B- }: j3 Y+ S& G9 g
9 a2 Z( l1 ^, g. k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
* F1 @# S. Q- |/ j0 a可以以中心對稱。
; G8 D- _; J5 G  t% X' D+ \
5 P. x$ b& E& u% [8 K5 U- {$ D4 v$ T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)
9 @+ C2 T  p4 |: K. L/ H& \* L這樣的，但是M1的接線就有問題了。

* R5 M! u  W) G! T6 V$ L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：
- s& U+ O; x; @/ P1 B
+ d) X4 e/ {! _4 _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。
! ^7 C9 P' s6 w. ?. p: j不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
& x% X( ?; [# R# ]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。
- W# I  h( c- r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
$ ]# a3 S- `, c3 F4 `) S% ~" _(相同W與L)。這個要怎麼分佈法呢？
) C* u2 Z! A( ]  v' W0 ?' V我的原案是
. O3 y7 i3 i: n! D+ LM2 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。
4 l4 u; p! Q/ h我考慮是
8 P' ^" p- ^* g; DM3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
有人有比較好的建議嗎？

n3e050

樓主,你的圖都呈現X的狀態哩~~~
6 S" h0 P+ Q2 \4 @要修正一下喔

gyamwoo

我再重貼一遍
! w: \5 `! ?8 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。
, F) ?1 ^, M" o# n3 p( D  K那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：

: a0 P+ G2 E  C& g5 H9 E5 G  F9 t8 V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：
3 b# c) J( P6 D% o3 S
( g' j2 K  x' ^  b, ^3 g+ w
! O) z' |) `; L" P! b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)：
- D3 E  s# O2 H% p/ {1 n
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
  Z8 ^0 J0 y8 i& h$ C可以以中心對稱。
% F/ R  a# X# z
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)
9 m1 F" d+ _! v1 j2 }! H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
MOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
7 W5 j% D" e2 @6 x3 ]' {: E
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。
針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
+ O2 t2 E/ a# O) i: `6 {; @; j

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
, b6 v/ C0 m3 ~(相同W與L)。這個要怎麼分佈法呢？
& m* k9 Z/ k+ u/ q( E7 B5 E我的原案是
M2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
6 r2 d6 l6 B( S7 P; `" h" G: |因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
0 y; @" {+ I8 K我考慮是
' e1 j4 @) q2 @; r  W7 |( e" MM3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
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，
. N. p* M, p' ~. M哪個誤差量最少，就使用哪一種。

# m7 Y8 f( Y2 _" U  D3 h[ 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
1 p6 v/ F/ F- r# P/ l! k( ^一般我會用C,不考慮面積E也行
$ }# t, b( ?' @7 g, j' o  c1 O! C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)
8 H) j4 ~  m7 Cmatch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 P8 k, b% J& P: h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
+ P, }1 _% L  K; B* N4 b8 m
) s- x( |% H# q1 [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
# C. P( R+ w& h' b
"他說對稱之外還要要求均勻分佈" 這句話是重點
4 H# E6 Q. B& w6 M9 [
; q' i; N5 s. m2 p8 DE的match效果 從製程方面去看 算是比較好
& n& Y! `% ~0 F3 F. B9 ]7 r
不過 要用到2層M

是不建議 用POLY去做連線
, M4 |9 g7 A! I( Z  Q, H* l, N
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……                                 
8 X) _7 V& N- a6 M

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
) U, F- P' f! J3 x5 I- {且在計算寄生電容時,由周長引起的部份也會比較小
% \3 w" H. N9 v3 j. o,所以每個MOS抽出來的寄生電容效應會比較小,這在
4 F3 {" @( ]% n7 J' `3 C+ g/ e7 y做速度較快的電路時,差異更明顯,
) r/ r1 ^+ b- _1 jE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
2 T) v/ J1 h3 r( @4 y  P所以若是速度較快的電路,會因為layout方式的不同
0 m4 K' U) }0 |" I4 C而變慢,
) t6 s8 f- e. y# o; {  {0 A所以若designer注重的是速度可能C會比較好,若注重
3 F2 j* }' w2 D, q9 Kmatch要好,可能會是E較好,主題是電流鏡,速度應該
3 T1 }/ i% l! _* |* w! }. _- W. g$ ~比較可以不那麼care,所以我會選E方式,不過最主要還是
( u$ g; H* H. R5 M6 [0 u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!!
5 }9 e- @1 E1 w. z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…………
$ A& B& U+ T# r& h) d8 a

hongchengwu

知道了，，想想。。
( e* u( F. g6 F

  }$ X% G( d9 h5 t& ?- E) X8 k8 h4 m* S
QQ?房器
$ b/ c% Z+ Y0 ?- y0 s
4 B# f3 \& D& x4 D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 @@
6 ?, a5 R2 Y. d8 j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
4 p' ]; ^8 G9 ]( }謝謝

leonhuang1

感謝分享了自己的體會見解
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
* ?; u* o5 t, |我再重貼一遍
+ a, {5 N7 }% r7 i+ F1 W$ n6 R*********************************************************************************
各 ...

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?