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：

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：


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)：
, U7 r1 @( E( ~/ M' C2 j
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。

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。

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
' b! u! ]  j# ^2 O* D/ u/ \6 F1 xMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
/ _$ ~. [5 a- j' g6 f! |4 [1 D
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。
6 [. `7 v" ?& D, I針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
" X; x: r& W! [: m9 t" E/ x0 P6 i
: H8 f+ ?; X: v# D
以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
- N2 g/ K" h) q6 t. A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
: P* d8 a# ?7 I" k(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
/ L% v  A' n! Y0 s# s. q因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
/ \5 B9 X6 ?  ?6 q% M( L9 K我考慮是
M3*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~~~
要修正一下喔

gyamwoo

我再重貼一遍
# y2 N9 k- p+ ?; b*********************************************************************************
. p8 A, Z: d6 `0 |5 |0 x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。
; l2 J8 N& l# _  s3 G( n, N那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：
9 a& T! K& _4 r! U3 d
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：


但是我個人不會這樣子lay
9 p& |" j8 K. E; `% a% H因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：

1 f! ]8 n% S/ x+ B  W. f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。
% K- }- n$ Y% S( @4 Y( A6 v
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)
- K0 l. a7 d# A( H; A這樣的，但是M1的接線就有問題了。
/ ~3 q" J5 v/ f  i& E6 U3 n- q9 i
1 O  V; a3 f7 V0 I( ]) z! 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
/ L& N+ ?. s& [# @8 ^MOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
. R5 V9 @. ^$ o4 b! m5 l
. f4 i; L. I. O+ D$ f! B+ D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。
2 [, F3 P) v* U( S1 d不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
" \  @) x8 B4 B  z# X2 H' g  }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
(相同W與L)。這個要怎麼分佈法呢？
. v5 ?/ V% L) _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。
0 C* v( ]0 H0 p* k& V4 o我考慮是
M3*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，
( Z$ S" i5 I2 J) o) T* b哪個誤差量最少，就使用哪一種。

' z  S. v' O+ O; f% C[ 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)
+ r2 M5 P& @4 F6 jmatch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
, c+ q- B9 o" N* Y
6 A; s" s2 `- t( S' B7 Y$ D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
9 s9 H8 O( F' R( V  G
"他說對稱之外還要要求均勻分佈" 這句話是重點
. U! x) q* h3 ^0 {: d! j
E的match效果 從製程方面去看 算是比較好
5 R( F. {6 `' O9 @: N
4 l( x* e8 c" v+ c5 x- j7 f不過 要用到2層M

是不建議 用POLY去做連線

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……                                 
$ r0 N, t! E$ ]7 d

hoodlum

C方式在萃取RC時,共用S D的部份
) K: H; p& O+ B  G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
- @! A' [. p$ i+ b" h3 {% s* c  k) H9 v) ?,所以每個MOS抽出來的寄生電容效應會比較小,這在
4 L5 M. K/ v; m$ H4 `9 ~做速度較快的電路時,差異更明顯,
E方式在match的角度來看,是比較好的,但是他的寄生
3 u) w' I) z# Q4 N; V7 E電容的萃取,都是單獨計算,會比較大
( H6 C. J9 G+ P所以若是速度較快的電路,會因為layout方式的不同
2 E0 m+ c( E6 s; M6 R而變慢,
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
' [; ^; t* n' K0 [) ~; Q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…………

hongchengwu

知道了，，想想。。
/ ?2 m' z6 r, `
" |5 u1 v1 S5 ^) T- J4 n- k" b& i2 w

: ~4 @: m. J( C; ~QQ?房器
/ j3 O3 X, `' g/ ?( ~
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
1 H* a& d) }6 c9 A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
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
我再重貼一遍
1 z# t3 I( V/ K0 r*********************************************************************************
各 ...

0 z: B. x/ W! D' h3 }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?