請教有關調folding_cascode 放大器的訣竅

sachiel

regulater是類比電路的一大挑戰
1 E  H# ~1 P. s( j5 B感謝大大分享的這篇PAPER
對剛入門的我真是非常有幫助

aksi

希望能一睹此篇文章的设计 让自己OP的设计能更上一层楼 感谢

jjtomes

調OP有很多的技巧在裡面~

& p/ u- r6 K1 p; t& n, A5 Y透過大家的討論真的很有激盪的感覺~很棒!!

ele9229

先了解自已需要的spec是什麼再了調電路會比較好
9 d( Z, o( B. ?' I! k4 T
如果你要增加暫態響應的話建議後頭再加上

6 F8 [% X, y  w6 U+ Y% j電流回授緩衝放大器

hitxiaojun

看到各位讨论,小的学到不少,真是太感谢了!以你们为榜样,努力学习啊!

st80069

好煩啊...已經第4個禮拜了，但還是調不出來，有大大建議上面加head，不過...很怕改了之後，會影響內容...
努力調了很久，目前進展是增益，446，約53dB.....始終達不到60dB...
而專題本身是沒規定60dB啦，之所以會認為60dB，是因為下面這張圖。
) ]$ T8 F4 ?( X% E' C
穩壓器的設計得到CVDDH的穩壓值....
4 c4 }- X( Z0 I" Z% l/ L而小弟看過有關穩壓器的PAPER，如果Mdrive的電流增益為gmp的話，
. \" |8 b, O7 Q) v" f則需要A*gmp >>1，所以私心認為A需要60dB，

, |7 t8 I' u# F4 O是我想錯了嗎??
謝謝各位大大不吝指教.....
# n* i2 W* I4 n3 d2 |(已經調到好想哭的地步了....唉唉唉)
2 }6 t0 b5 j$ b% O9 N(如果真的需要60dB，那我明天趕快改成兩個head好了)

finster

原帖由 st80069 於 2008-6-3 09:50 PM 發表
  u8 q* Q3 `5 f好煩啊...已經第4個禮拜了，但還是調不出來，有大大建議上面加head，不過...很怕改了之後，會影響內容...
9 z0 c4 r9 f- }( L  @努力調了很久，目前進展是增益，446，約53dB.....始終達不到60dB...
6 [! X0 ~: I; x. _而專題本身是沒規定60dB啦，之所以會認 ...

2 Q& x0 d7 R% `你的Vref是設在幾伏呢??
我記得你的VDD是1.2V,採用P-type input folded cascode OP
如果你的Vref電壓設太高,建議你改採N-type input folded cascode OP,不然,先天上gain值是調不上去的
2 S0 n+ x: s% K不過,53dB,真的是太低了,folded cascode OP要作到60dB是很簡單的一件事

st80069

被最後一句嚇到了...folded cascode OP要作到60dB是很簡單的一件事...(慚愧)
之前曾經弄過0.18製程的，N-type input，VDD=1.8V，High Swing的電流境接法，不出兩天就調出來，上達70dB，面積也小，有足夠PM和SR...不過，卻是亂調出來的。
現在改成更小的製程，N-type input，VDD=1.2V，且有vth小的優勢，但上頭只有一對電流境，寫公式估大概，花上4個禮拜卻只有失敗心得...(心情超沮喪的，超悶)
5 |( {0 m$ @0 [, R- C: `
Vref是0.6v。
6 j1 q6 |: A, [如板大命中，P-TYPE是最佳的設計。

還有，謝謝版大的PM，
版大的PM內容真的有讓我開竅很多東西，又讓我有信心起來，
對照之前版大的回覆，指的是再疊一級電流鏡採wide range做法(應該就是類比說的High swing一樣吧??)，
- u* F0 g% T- b" k3 a8 B明早就趕緊來做做看，好想趕快去實驗室試試這樣的做法~~期待~~
- v# u* ]4 A$ q  U  Q$ I* o3 I  u) Z* v
9 Q6 @4 A- Y; A' N* }+ v******************為何會調不出的心得：******************************
公式：gm2*( (ro5)   ||   (gm7*ro7*(ro2||ro9) )  )
# c; v; ?/ O, G. D  J( L6 j因為電流鏡那端只有一級，
! I( ?! X( v* b也就是往上看的ROUT只有一個ro5，
為了避免ro5過小所以一個方法是放大L另一個就是縮小電流I，
' r& m  _/ x5 t$ h  u而，L5已取7um(太大了吧)電流還必須維持2uA以下的情況ro=2M，

) y8 n$ M) J7 ^0 S往下看是gm7* ro7*(ro2||ro9)，卻也因為電流過小，
4 O0 E( H. W) U; \gm7*ro7照公式看來會隨著電流下降而上升，
但，上升不大...試著放大寬長，沒有明顯的變化。
  z  T' R4 c* h( B
' P8 k4 s6 E( l/ e5 x2 y% i$ ^且，ro2||ro9也因為輸入端跟最后的匯流端的電流很大(一開始我定70uA左右)，
3 b# \6 B/ S. s4 j8 ^" n導致ro2跟ro9變小，雖然gm2有1.2m，但並聯後增益只有400多...
(此時的寬長已經為了拉拔到400多大的不太像65nm製程會做的事了....)
; f+ }6 E7 O! Y; I) W既然gm2無法放大了，不如放大輸出阻抗ro2跟ro9，也就是降低輸入及匯流端的電流...
當然gm7*ro7值不變，ro2||ro9也如期上升，卻gm2的下降大於ro2||ro9的上升，
1 k$ s3 \! D( ^4 e" i0 x$ {增益當然就愈來愈小。
- q3 @  [9 _5 t3 ?*******************************************************************************

[ 本帖最後由 st80069 於 2008-6-4 02:56 AM 編輯 ]

monkeybad

為什麼會調不出來的主要原因在於

9 P- k0 j, |/ P5 f- R2 |folded cascode OP少疊一級啦

請看附圖
* G- H0 ~' z) p) e8 I' j' T% N沒有疊的話 往上看的電阻為ro而已 所以總體大概還是ro的數量級 gain大概就是gm*ro左右
& R5 S8 u  V: k6 |這樣跟一級op的gain是差不多的
6 T5 `1 O9 K. H* L再修改一下試看看吧 應該很容易調到60db以上

$ j  {* L6 b* X8 x[ 本帖最後由 monkeybad 於 2008-6-4 11:09 AM 編輯 ]

monkeybad

抱歉 沒仔細看之前finster vince的回覆 已經有提過要增加PMOS疊接方法
所以只是再重新建議
另外補充一下 假如是設計regulator的話, high gain是有必要的
* `- M8 K) @: ?* c: m0 N因為PSRR是跟op的gain有關的

shaq

請問樓主，您所說的 PSRR = - 60dB   是在哪個頻段呢？

-60dB@ 10KHz, or -60dB@-100KHz ?

st80069

謝謝，很感謝monkeybad大補充，目前已經開始動手做這樣的設計了。
咦?shaq大的問題是??
如果樓主指的是我的話...小弟好像沒提到PSRR的問題XD...雖然之後還是得考慮...
4 Y  l- P6 F( N3 h
怎麼每個大大建議後面都會補個「容易」兩字...這....這......真是太神了.....

princeton_uv

引用:
原帖由 finster 於 2008-5-21 02:03 PM 發表 : f( r7 G$ @! _2 U
如果你是用wide range的fold-cascode OP,我覺得op的gain應會超過40db,一般我設計的fold-cascode op大概都可以到達60db以上(在ss corner)
- W: {" h; \8 _5 s而且,照公式推導來看,output阻抗是從輸出往上和往下看,現在你的p-load drivi ...
: \* n3 i0 }$ _; X0 f2 v

; ~. Y3 {% `% |3 {2 k) f1 A4 a受益了

yhchang

一般來說  一開始就調 folded cascode 好像不是那麼容易調出來
/ {. S0 \$ W7 B+ q' {2 t比較好的建議是  先去看看  P.E.Allen 的書  第六章 第七章  怎麼調 two-stage op
. B2 b% t! v4 w8 }+ R0 v7 L+ Y再回過頭來檢視  自己的 folded cascode該怎麼調

st80069

psrr

icmr

8 ?+ {! y, T6 ]9 W
, o, |1 e9 M6 k増益是1.135k  約60db

不過，PSRR好小，
且ICMR也不大，
3 v" B: d; }! n5 q" A0 b. p8 I0 G這樣夠run LDO
或者運算放大器嗎??
3 v3 d" A: E4 s6 }9 T
請問，又該如何才能使那兩個往上升哩??
3 a& ^1 F$ O. ?) h7 L6 x0 Q感激大大們不吝指教，謝謝！真的非常謝謝~~
4 r) `$ v) J% W3 f8 a4 ]4 [
[ 本帖最後由 st80069 於 2008-6-7 12:29 PM 編輯 ]

I1121MISSHONEY

多謝你的分享
( h& ~% }$ l" D$ S6 [# D小弟最近也在為條寬長筆上遇到困難
4 r# S( C9 n9 H0 @6 u; R. x實在感謝你的分享使得我們有更多的收穫

limit

現在也正在學習cascode OP，
面臨gain很大但是頻寬大不起來的窘境；
/ O! z; W- F: |% O. L( i: H6 V真是多謝7#大大的資料，
還有以上強者的討論，
8 I+ x9 }# o9 U) U7 h+ y- R真是獲益良多阿

c28488

對學設計的人..
這是個好東西!!

hoodlum

OP 是類比電路中很重要的元件,
/ r0 r( K/ t4 T7 A# [" d1 q& ]6 \感謝大大分享資料,讓我們可以了解設計的技巧

lht1021

看大家的讨论，颇有受益！谢谢大家！