Hspice如何模擬fully differential OPA

sereniva

請問雙端輸入、雙端輸出的OP Amp該怎麼模擬呢？
' `4 B. e: H  h5 ?. P找了書來看，上面都只有單端的例子 = =
% ^: c& e& q8 {3 b現在跑fully differential感覺問題非常多 @@

* Z/ P; A3 ]8 s" O2 F- X- Y我是跑folded cascode(輸入端為PMOS)  netlist po在下一樓
5 J4 q4 `1 Y) y3 A2 ]: ~$ I
1.
: M6 x* \. i, ^3 D& {首先，問題在於差動輸入端的描述
我是考慮VCM相同，然後再灌入差動小訊號
: D3 _2 M, J+ ?6 @9 h1 H) N1 s
" o$ ~% u" o+ j: D4 |6 [5 l*輸入端的描述
vd 9 0 dc 0 ac 1
evd1 in1 8 9 0 0.5
: v9 b) B0 X4 Z# v" z" \, [evd2 in2 8 9 0 -0.5
vcm 8 0 dc 0
% g# Z4 S6 ~$ W8 Z/ y

$ y9 v& g/ Z* ?4 a! f4 k8 L0 E這樣寫的話就是dc偏壓為0v，in1端 交流 0.5v，in2端 交流 -0.5v
$ N( f( m/ I6 v' ]不知道這樣來描述差動對的輸入端是否是正確的？
% w9 t' E+ y5 [1 W! g1 Q$ y' U

1 e, U6 Z! ~( {3 ~: T
0 }" f8 l4 t0 Z# B. p# t
2.求雙端輸出的gain

*讀取輸出端的描述
8 U* D1 b! J1 L+ B) v$ d9 g5 U.print ac v(out1) v(out2) v(out1,out2)
. }' R# g+ E9 X: K8 j' \: m0 K.probe ac v(out1) v(out2) v(out1,out2)
4 G% q; K1 ]. a.print ac vdb(out1) vdb(out2) vdb(out1,out2)
.probe ac vdb(out1) vdb(out2) vdb(out1,out2)

! q3 I  Z! z' |' L+ _% F9 P% J我看書上求gain都直接看v(out)，但是gain的定義不是 v(out)/v(in) 才對嗎？
真是非常困惑
3 {3 M0 a( A1 e; P" y2 L: `% o
. t9 `7 w( x; I& A# D還有我的電路明明是兩邊對稱的，但是out2端和out1端的電壓卻不是相同的值
這到底是為什麼阿？
(我去看執行.op後所得的小訊號參數，電路的兩端也是對稱的)
(如果電路兩邊是對稱的，依照電子學差動觀念，應該gain只是差負號而已吧)
1 p. p3 y" g/ _5 n4 W, F
4 Z( u5 {: ?/ n2 t% N' p
/ Y- i6 s) M$ N% S. I再來就是想求CMRR，這應該先求得共模增益(Acm)吧？
# N4 K; w& @8 q! E+ S' n這要怎麼求呢？
3 H6 M, ^' ?! ?0 V

8 f. [/ U; k' s
! q) M/ ~% r7 F3.輸出阻抗 與 輸入電容
請問輸出阻抗要怎麼求？
; {1 {7 L( x( T4 w$ c9 F單端的時候直接下 .tf v(out) vin
5 M' A# y: m- S+ T6 L3 s8 h8 y3 F但是雙端該怎麼寫？
另外，如果我想看不同頻率下的輸出阻抗變化，又該怎麼下指令呢？
+ s- X& y+ N" D! S
還有有辦法求得輸入電容嗎？(從input端看進來的等效電容)
因為我設計的是sensor readout電路
- U" G7 a# y: G  ?  X9 f為了配合前一級，必須要讓輸入電容很小，才能讀得到sensor的值


/ E5 J' y0 {, `( b2 T9 G" s! ^
2 y, e6 ^! g9 Y% B
, y6 I; A* e2 ~  w+ r, L4.輸入共模範圍 與 輸出擺幅

這個問題在書上找不到
+ F4 A! |9 F4 A' p" z+ Z; E是不是要自己看.op所得到那些vgs,vgd,vt值
然後再按照電子學所說一層cascode用掉一個overdrive voltage，再去加加減減？
  @' c6 h' R$ w' H# D, f! Zhspice有比較快的方法可以獲得這些資訊嗎？
8 H( l0 a. P: A+ ]
# u3 _- m; M7 X# s* X
( p/ y7 ~8 d" f7 z3 e
! B( B$ o3 z( v" N$ p0 F
$ n( x# @" `1 X3 r% L7 v) K4 ^3 `以上問題
, ~0 ~2 }6 [& D# U- R7 i8 y9 L3 H請您不吝賜教 感激不盡 <(_ _)>

sereniva

5.
最後想請問一個寫netlist的小問題
在網路上看到一些例子，特別把mos寫成並聯好幾個
mp1 1 in1   7 vdd pch l=0.35u w=30u
mp1 1 in1   7 vdd pch l=0.35u w=10u m=3
# C+ d3 I' ~7 `# A2 l; E  [這兩種寫法有什麼差別嗎？(模擬或layout上)
如果不用下面的寫法會有什麼缺點？
" b: a2 N# O. b/ m

. C5 a$ y% A+ _+ B$ v8 y0 Y& V! }

附上小弟寫的folded cascode(輸入為PMOS) netlist:

folded
.global vdd vss
0 r, s6 O& u8 s) z
* y' h( _0 `" U6 ^7 @6 h. P9 x.option acout=0

; W. s, [6 ^' B1 u% `.option post=2
.option probe

, R: p% C5 N" p  a9 K& a6 W: }.protect
.lib ./rf018.l tt
.unprotect
+ o# N) Y: _7 U% p* }
mp1 1 in1   7 vdd pch l=0.35u w=30u
mp2 2 in2   7 vdd pch l=0.35u w=30u
  t# O: u5 D) a7 K1 S% c9 ?mp3 5  5  vdd vdd pch l=0.35u w=15u
; m* K- [% X5 a. H7 F4 m$ Tmp4 6  5  vdd vdd pch l=0.35u w=15u
: _8 z* J  c# M3 [mp5 out2  out2  5 vdd pch l=0.35u w=20u
0 {4 I+ S0 R" g3 G* hmp6 out1  out2  6 vdd pch l=0.35u w=20u
7 b5 j9 I% {' R9 J$ omp7 7 b1 vdd vdd pch l=0.35u w=50u
mn1 out2 b2 1 vss nch l=0.35u w=5u
mn2 out1 b2 2 vss nch l=0.35u w=5u
mn3 1 b3 vss vss nch l=0.35u w=25u
mn4 2 b3 vss vss nch l=0.35u w=25u
% C* Z! M8 Y# h
*輸入端的描述
! h5 z& h. O3 m1 Y) ^; Fvd 9 0 dc 0 ac 1
  N4 A* @! L' D3 [4 u! [( Oevd1 in1 8 9 0 0.5
evd2 in2 8 9 0 -0.5
; S" g  U8 H" m2 r) s9 d, Mvcm 8 0 dc 0
. x5 `1 a$ M: rvdd vdd 0 dc 3.3v
3 o* m( ]3 k& I8 _' G+ uvss vss 0 dc -3.3v

/ v: ?) r! m6 G" C' G' fvb1 b1 0 2.4
vb2 b2 0 -1.2
' \2 g, }! i" N: h  dvb3 b3 0 -2.4
, u! e3 v9 u! d& ^8 i- p9 ]
.op
.ac dec 10 100 100g

*讀取輸出端的描述
" Y: d: H( D4 |1 `+ F! B.print ac v(out1) v(out2) v(out1,out2)
7 Z! Q/ h% s  E$ b- {/ _.probe ac v(out1) v(out2) v(out1,out2)
! u2 B- w+ K2 I  r- r.print ac vdb(out1) vdb(out2) vdb(out1,out2)
7 c1 d5 O  F+ c0 v6 q' U.probe ac vdb(out1) vdb(out2) vdb(out1,out2)

7 j( d- d, }0 Q' y9 N( |- n.end