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：

7 T+ }1 {; m, H8 Q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：
2 E+ s. i' B' {% j1 k. y' G

但是我個人不會這樣子lay
) ^. [0 u% `* w  |9 Y1 X8 _2 b因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：
7 D: t7 y$ o& a' R, ]0 {
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
6 H! o6 b: G4 M6 b( L& ^; H5 m1 \可以以中心對稱。
0 m" ~7 K# G) O# |2 Y
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)
2 Q; H$ u' d" \, w' N這樣的，但是M1的接線就有問題了。
8 H, a; y! ?2 g
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
9 P! G; @. d1 d0 v. C, M, tMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
/ Z) {+ |( U5 g% _3 g5 O' I
# `; l" {7 ~1 C. D3 L. e# B6 v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。
$ Q; Y; g6 [- B4 Q+ B$ _& Y6 n  Y! J+ B, o針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
6 Y3 L' R8 I9 x4 T( ]8 O
& A( C0 h( O, ~# g/ H$ g
2 K' {( G2 x) f2 F7 G; i3 C以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
' G" L1 l  o3 h4 _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
6 u) T5 M( p( X* [(相同W與L)。這個要怎麼分佈法呢？
我的原案是
& u1 v% y# w1 ]/ ]( G/ eM2 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
% y. c/ c  M  ^4 z$ VM3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
4 d" v# O9 L+ c) u! f9 {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
4 [- C: X$ O' m4 P* r*********************************************************************************
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。
( E- n2 u2 n" ^+ v& n7 ?9 @那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：

假設M1:M2=2:4
: i& Y: J  d0 S5 h: g! o而佈局圖在普遍的教科書裡都是像(A)這樣教的：
/ G0 i& y, X' g) I) k6 w
6 Z' c- E+ ?: t4 M8 \8 B' `  x. j
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)：
9 e$ Y& X+ J" A5 M3 _8 k
/ ^! @+ G. F9 A0 A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
4 r2 s0 v* W. G  e& O可以以中心對稱。

' x: e2 \4 A# M5 a* A+ k0 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)
這樣的，但是M1的接線就有問題了。

8 m' W3 C/ t6 M2 `5 \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
" {0 @  B" c* P* {) `. AMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
) V3 A1 j: D; W, b
! Q) S  y! F% |$ H& Y; m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。
# m% s+ p; \) \+ w6 S# U7 I針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。

% L- z+ @! C% e. G: X# W
/ P9 e* i) c$ {) I& K& b2 o以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
5 i. w- S# o% ~7 q0 P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
8 N8 s$ |$ n' Q6 s4 V(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
5 F) C; a9 h' I9 p, Q6 s  S7 s因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
( ^$ F; _) ]* ~6 B' B7 o我考慮是
! \1 z# v& h- _7 j7 z  p/ m; uM3*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，
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
一般我會用C,不考慮面積E也行
/ N6 ?  @# E' {# Q+ f  T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。
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

$ U: f' A2 _9 ]5 {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
* X* ?  E% j$ i& h; H
"他說對稱之外還要要求均勻分佈" 這句話是重點
' U  ^0 w1 e" ^* H
E的match效果 從製程方面去看 算是比較好
4 `0 q5 E. X: ]9 B
: w/ ^' |9 c8 c$ x: r不過 要用到2層M

2 p) Y" @9 r: }0 f是不建議 用POLY去做連線

& g( e' |: e9 n4 ~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……                                 

hoodlum

C方式在萃取RC時,共用S D的部份
# h4 C* E6 c5 n7 u3 e8 |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
,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,
/ [0 |+ P5 @, d4 M0 M. X. t9 |" {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
而變慢,
6 f# o, j( ]- w) C( `所以若designer注重的是速度可能C會比較好,若注重
match要好,可能會是E較好,主題是電流鏡,速度應該
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!!
- L' Y9 ]1 j  k/ {- c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…………
3 B- V4 K% z& M0 s

hongchengwu

知道了，，想想。。

5 N7 J6 i6 S" d. ]$ X+ k( p

QQ?房器

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
1 z; \0 `8 c& i9 I. z謝謝

leonhuang1

感謝分享了自己的體會見解
+ u8 T7 s7 {6 D0 l8 N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
* i/ S5 k' k( [3 F9 y我再重貼一遍
*********************************************************************************
各 ...

謝謝大大的圖文解說，受益良多
) ]( R( v& O1 c/ X. D

johnsonlailai

請問為什麼E的match比C來得好啊?