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
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~

. ~6 t) X# F, z  ]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

如果你要增加暫態響應的話建議後頭再加上
( L1 Q8 h& w" {9 n* W
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...
+ C: a  \+ _% X5 D9 |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。

& T4 y6 x8 d- y! o5 S穩壓器的設計得到CVDDH的穩壓值....
而小弟看過有關穩壓器的PAPER，如果Mdrive的電流增益為gmp的話，
( H9 ]: ?! H  `則需要A*gmp >>1，所以私心認為A需要60dB，

是我想錯了嗎??
謝謝各位大大不吝指教.....
(已經調到好想哭的地步了....唉唉唉)
0 F- q. g5 c8 n4 a(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
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...
8 C" Z5 B( q5 T- e/ f/ C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 ...

" _3 b6 S6 }4 q1 l$ T

你的Vref是設在幾伏呢??
8 g7 s6 g* X' y1 A! m7 z: J. n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
* k, t: @8 N3 `* E8 w( _. v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)

. U+ y& l) f5 e" w* s9 [Vref是0.6v。
& Q# b5 q4 v5 x8 U7 B& f如板大命中，P-TYPE是最佳的設計。

5 e7 M" W* T& z還有，謝謝版大的PM，
& }' b4 O2 K4 N2 U2 f, P8 I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，
. {1 x. z- J- N( O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??)，
5 w+ M/ A) j% V# B6 M$ j1 \7 N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~~
6 |' f2 L, h+ @, ^- R
******************為何會調不出的心得：******************************
公式：gm2*( (ro5)   ||   (gm7*ro7*(ro2||ro9) )  )
+ q1 M5 u) z3 D6 ?/ l) F( [* D7 n因為電流鏡那端只有一級，
也就是往上看的ROUT只有一個ro5，
" f4 Q- e% J9 b. M1 y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，
而，L5已取7um(太大了吧)電流還必須維持2uA以下的情況ro=2M，
9 r& O% t# J. o: c
往下看是gm7* ro7*(ro2||ro9)，卻也因為電流過小，
2 r- _7 U! Q% V2 z3 e( X1 Agm7*ro7照公式看來會隨著電流下降而上升，
1 i: k! }5 ]8 O: W2 ~+ P但，上升不大...試著放大寬長，沒有明顯的變化。
: |3 b3 }! c% v& c7 \- K6 r. m! ~
. }; D! t3 a1 k' u+ N1 I0 i* `5 c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)，
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....)
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...
7 T0 l6 K2 n/ [; J' u: l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，
增益當然就愈來愈小。
*******************************************************************************
0 t3 q$ U& m  ^- W" L0 j4 f
[ 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
* ?! H% A8 s; a% c, D, @
folded cascode OP少疊一級啦
( j' [5 M; F; @5 E
請看附圖
) T5 L, L+ H3 Z# ^0 }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
這樣跟一級op的gain是差不多的
2 l% a9 S3 g) O( M再修改一下試看看吧 應該很容易調到60db以上
, @! T2 S4 f/ [4 \& k& {) }6 r
% e' Z3 e- r0 ?[ 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
/ `7 h4 y& H5 G2 o; z! Q: i7 \* M所以只是再重新建議
! a; ~: |2 I) C5 {另外補充一下 假如是設計regulator的話, high gain是有必要的
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？

( I$ @1 `* N2 o& r* |4 R-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??
/ m$ q' C& J. x: i6 v  D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...

9 ^5 N% }6 \& ]5 S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:
, p" Y: I2 l) I( _$ R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 ...
, [' F9 R# @. L

6 x2 H7 c) P3 ^* f( d4 f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
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
再回過頭來檢視  自己的 folded cascode該怎麼調

st80069

psrr
, ]8 ]5 y" ]8 j: z+ }
icmr
9 D2 o( m' L4 q3 O
& e; }0 s( F: x  H1 ^6 s+ {! {
増益是1.135k  約60db
8 X5 C5 ]8 V/ b0 A* Q2 k' `
不過，PSRR好小，
- q2 `8 ^5 s* a! u; d% O5 A$ }且ICMR也不大，
這樣夠run LDO
或者運算放大器嗎??
2 }( T+ }3 K7 c2 E0 R
請問，又該如何才能使那兩個往上升哩??
感激大大們不吝指教，謝謝！真的非常謝謝~~
: t5 F5 c# P% `3 m0 \
[ 本帖最後由 st80069 於 2008-6-7 12:29 PM 編輯 ]

I1121MISSHONEY

多謝你的分享
) E& l% R# W$ h  |& N) @2 m7 E小弟最近也在為條寬長筆上遇到困難
. i3 O$ M; O$ P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，
  u8 p) e$ a0 G' k面臨gain很大但是頻寬大不起來的窘境；
真是多謝7#大大的資料，
( H+ J9 X) T' G( f0 G( L. t# E+ o  R- Q還有以上強者的討論，
0 [7 d* N% w) P7 U% _6 F: `" j7 \真是獲益良多阿

c28488

對學設計的人..
4 K& ^5 ]5 k' k4 d" q這是個好東西!!

hoodlum

OP 是類比電路中很重要的元件,
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！