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[問題求助] bandgap的模擬問題 (單N,PMOS組成)

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1#
發表於 2008-7-2 13:08:44 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
因為很神奇的,製程裡(.lib檔)沒有BJT,只有NPMOS,
/ J7 H$ k. z% w所以,選了一篇paper裡有近似功能的bandgap。
) u1 u/ G# x5 ^2 o' S+ H3 w5 M, s; J- g
6 C: U" s0 q' X5 R
而我,沒有任何參考類似bandgap的資料,Rasavi裡也只畫個示意圖,5 M% M8 I. ~: w) n
更不確定我的模擬到底對不對,只是覺得很像...( }% t, n* G6 M* D$ M
; N/ [! C6 V" F& a3 y) I
; p1 v0 D0 s& {. _: Y6 r& U* Q
問題1:請問這樣的模擬圖算OK的嗎?  或者誤差該多少才是合理。還是,有其他更好的架構可以建議的~~~
6 A+ R; n( C" d  a問題2:他的公式是怎麼extract VthN 和 Vthp的,好神奇..
/ \: \) R. R9 G  C5 m  r! o
- E' n; L+ C# L' W" w' z
. b6 u* @* I" d  `+ [1 @以下是 bandgap voltage reference 的相關討論:
3 k* _: c9 y3 @  j4 w) W5 d  j% Qbandgap無法將壓差降低  
, H. S  Q2 Q& ]8 l) I, |0 J* l; u1 ?Band-gap BJT 如果 layout 不 match
' I3 M7 Z, N( fbandgap電路的loop gain模擬 9 e3 \7 G2 i6 I7 T8 a; {
bandgap设计 仿真中的温度曲线问题!! : O% s) M9 M! m& L2 [# ^
請問有關 bandgap 內 op的 spec ....' M  H% n4 ~, d3 i
bandgap的模擬問題 (單N,PMOS組成)   S" F8 {$ _; P) R1 O! M" z
BandgapDC扫描温度特性时,不能正常工作
8 k% p( t, s1 l" w8 r& s6 w/ M5 `8 X! g5 z$ h7 ~2 h3 [. M& ]

+ ~3 r+ k- o, n, d
! |$ O% n9 }1 Q8 I[ 本帖最後由 sjhor 於 2009-3-17 06:03 PM 編輯 ]

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2#
發表於 2008-7-2 14:50:57 | 只看該作者
問題1:請問這樣的模擬圖算OK的嗎?
; o& G' {( l" j( L有符合你的specification嗎? 若有 就OK( |% [+ r6 P' G* R$ N
問題2:他的公式是怎麼extract VthN 和 Vthp的,好神奇; ~- a, w& D+ X2 V! X1 T7 x3 ]3 n  `# s
不懂"extract VthN 和 Vthp的". BGR通常具備正溫度與負溫度係數. 得到與溫度無關9 s, X: ~3 `2 S. ^9 s2 d
而常見Vref電壓是1.2V 可參考Rasavi
3#
 樓主| 發表於 2008-7-2 15:38:11 | 只看該作者
嗯嗯~~~謝謝vjc5 大大~感激感激~~
1 ^- r4 C+ B! u" @喔喔喔~~抱歉,忘了提到我的Vref欲設計的壓值,對不起對不起 ><~~~
7 R% t( Q: O! @7 s( C這是sub-1v BGR的paper裡面發現的電路圖~~. X. L9 ~6 X% h8 z# h0 k  X
它裡面提到說,vthn 跟 |vthp|都是成負溫度係數,而 |vthp| 的係數又為vthn大,0 A+ p4 A/ [7 o* X. Z6 o
所以從公式裡面看到相減,而vthn又有大於1的倍數,看起來相當合理的樣子。所以就選擇它作為我的電路設計。: |% R  J; s4 I, [4 S! ]% a% P
- ]4 u# W; u' B4 b: e: Y& C* i
我欲設計的壓值是Vref=0.6v~~" G" h% ^8 k1 X/ ^% G1 d
我的specification...恩....好像沒特地提到他的規格...( Q' j9 b) |: u  k3 A
我要做的專題裡,只說明,它需要一個與溫度無關的電路設計提供Vref,: J! `9 H# y- {$ t9 f+ I
所以,到處尋找有沒有像我這樣-50mv~+50mv的誤差也符合bandgap設計目的的經驗~~' M5 `9 K2 S% q7 G- c

: z& r% \0 L; I& p如果....( _- R' g( T  ~; E( C4 E
有建議我及早放棄這個找尋新的不用BJT(不知道位啥,製程裡就是沒有BJT)
: b5 F, Q- X3 i, K的設計也是可以~~(汗)
4#
發表於 2008-7-3 08:49:49 | 只看該作者
1. 我覺得不OK, 溫度係數太差了) O: l8 b% P) p8 O( ]0 X8 l7 D
     左邊產生的偏壓還比合併的溫度係數好ㄟ
! U; t( ^! d1 q2. MP, MN的工作區域, 在論文中應該有描述, 你取的size對嗎?
3 {( |% ^. u) l* K' I9 J    跟論文比一下溫度係數
0 n/ o9 f' _9 P/ _, {/ e3. CMOS製程都會有寄生的BJT, 只是你拿到的.lib內沒有
5#
 樓主| 發表於 2008-7-3 16:16:57 | 只看該作者
對不起對不起~~~在下眼殘...一直把公式的Vgsn看成treshgold voltage....拍謝拍謝~~~' j, E0 ^! J3 R/ O
嗯嗯~~~十萬分的對不起~~~- n4 R; b1 F: [6 }1 ]: W' b- V
謝謝大大們不吝嗇花了時間回在下這篇小小的問題~~; P( ^4 t0 ^5 G' F, F- D7 C
恩,這樣公式就知道如何推了~~~感謝感謝在感謝~~
  X+ C" u* q. p& ]" \: P7 P$ q' R
回alab307 ,4 k6 ?7 J( H/ p# D
對啊~~大大也發現這個第一點的問題...原來真得不行...... a6 ?! I, L) J' ?
我發現的這篇paper,感覺有點像bandgap的合輯,有概念,- A& c* F% k3 R4 R+ x% p
但不會很清楚的跑出模擬或製作過程。( _7 F- w2 t! u2 i; l( ~6 V6 l
恩....看來要重做...繼續加油~~~
6#
 樓主| 發表於 2008-7-11 00:05:40 | 只看該作者
恩恩~~我做出來了~~
# B1 }7 N. V7 V+ m& H這次模擬的結果,vref = 0.603V,溫度係數約20ppm XD
9 E* M- {8 S5 v) e4 n, c& {  l& t9 u) K6 o: c8 W0 X) m1 p
******模擬過程******
" w5 o: ~0 m0 Q1 v7 ?2 W2 H因為我發現,就連偏壓電路也會因為溫度而改變偏壓值,
2 x# E0 R* Z# R  `; ~1 A所以,為了避免它們所帶來的影響,就連同偏壓電路也一同設計,
3 [, t& t' Z. t) lvgsn 與 |vgsp| 的溫度係數比還是會依循公式而能找到R1與R2的比值。
* e0 ?5 n* v7 ^9 c0 V, j而這樣,就設計出來了....0 D: l/ Z# j! ]) k6 W0 b
*********************************************************
, i* t% N! a0 k( C7 x# k3 z; s
. d( n4 W* E2 j2 W  S' {& g不過,還是有個問題....+ p; \( k! M/ p# b# r" _  S& |( h1 M
因為paper裡寫說需要幾乎能忽略的電流值流經R1 R2,
5 R9 i$ C3 ^1 g* Q: ~# g! W* M我想目的應該是電流是因為由溫度掌控著,而R1,R2若有電流影響," u( ]2 F/ ~4 E. t
則測vgs的溫度係數時也會因為R2,R1上的電壓值改變而不準,所以要大。
4 v0 t% L8 {+ X! w/ k
4 ?  T5 Y% S- s( [) m但是,我取的電阻兩個串聯加起來總共1500K.....這樣,會太大嗎???
" R7 G. S6 X# S- x9 Q5 p我怕layout的時候,面積會....唉唉唉~~4 o5 d) f$ K  L: t5 D
謝謝大大們不吝給予意見~~
7#
發表於 2008-10-29 21:25:08 | 只看該作者
现在P、NMOS设计的Vbg的ppm可以设计到20一下吗??????
8#
發表於 2008-11-10 22:43:16 | 只看該作者

回復 6# 的帖子

請問一下你的Mp和Mn的W/L為何呢
- z+ b: `: W: T% [" t" a  y, n& }% t
另外 R1和R2我加起來是305k而能* g0 x7 F* ]" C+ u! ^4 u2 c
之前是串起來是1400k,後來發覺可以不用這麼大,約為305k 左右
8 O/ C0 ]" Y: \4 w# h& @我的vref為240m
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