典型two-stage OPA設計與模擬

gmcycle7

大家好，最近在帶學弟做OPA的模擬
                                                                                
3 ]/ E; L( e+ c$ ^; v這個電路我之前也有模擬過(標準two-stage OPA)
後來再看學弟他們模擬的時候
( i9 i" D5 u$ e! p想到了一些問題
                                                                                
2 R/ p. O) C" d! \/ y  M一般來講我們可以先藉由CIC所提供的技術文件來抓一些設計參數
$ r; i4 F7 u( p( s  h! |2 @# c# Bex:Vt..λ..γ..μ...Cox
: e% @% f% U1 R; J& ~% z; l                                                                                
再利用類似Allen 的書本裡的步驟來設計
                                                                                
但問題是，我們帶的參數值跟最後模擬出來的數值會有一定的差距
8 H! V$ U9 Q7 x: E% o                                                                                
所以說偏壓電流、Vod等可能都會偏掉
4 x9 y2 I+ ^: o                                                                                
+ _  M' k: B& e* {' y- ^目前我們的做法是，把電路直接接起來，再利用微調參數的方式來tune
1 A6 Z9 v. u9 m% G7 s8 `但還是很難tune的準確
                                                                                
2 h2 r2 k. c' b9 [" N) O0 M+ e0 B4 D另外有一種方法就是，電路裡面的每一顆MOS都先獨立調整到準確的電流電壓值
最後再接起來。
) n3 t, h  P8 A! ?0 O
9 B- i$ C3 t! L7 y. f. L/ e2 T7 Z第一種方式的好處在於省時間較不費功，缺點在於偏壓點較為不準。
第二種方式則相反。
5 ^, G; |" H; m$ [                                                                                
# M2 R/ m7 ^, t& Z想請問各位設計電路時是用哪一種方式呢?
                                                                                
" V& h3 x# _3 o                                                                                
另外，想請問各位如何去抓我上面所提的參數?(Vt..λ..γ..μ...Cox )
尤其是λ。

TITANorz

我是用第二種
5 Q6 o! T7 G( ]0 E8 Z. _1 \
不過第二種方法遇到VDS變動範圍大的架構
1 y( E/ u* C- d2 M6 g" |
偏壓點也會不準

比如用在gainboosting就很難做

也正因為我用第二種方法

2 q' @( b( ]4 Q所以抓參數我只抓Vth

9 A6 N# u: o. G- w6 N其他的我都不管就直接tune
- u: n4 c( p1 N, U7 d& ]6 i( @9 ~8 V
8 f8 Q* @% m; `( y* B我的經驗是如果overdrive設的對
8 ^- P' z9 z8 B% X1 s" T% p! |
不會太難tune
! n; @" Q. W' X& x7 @! ], \! N
以上~

fashion100

我也是用第二個方式:
  a! J3 R  d) j- p4 Y0 J但可以參考martin那本書第六章的方式,
它tune出來的結果還算OK~~
你可以參考看看~~

jackrabbit

通常是以第二種方式居多
因為書上那些公式, 你把model裡的參數抓出來套進去用是沒用的
model的level至少是49, 書上那些頂多到level 3....
$ ~+ Q5 y2 e3 J- v9 L4 ?- x5 I6 j5 a所以你用手算跟用模擬一定有差別, 倒不如直接把一些W/L訂下來, 直接灌你想要的電流進去看偏壓點
0 K# p! A4 b$ |0 M% y另外一點提醒, 書上教的是分析, 你要做的是設計, 這兩者是不同方向的, 考慮的東西會不同!!
: }, }( o# q: P$ o" _設計有時要的是一個sense而不是很精確的數字, 數字那些交給電腦幫你處理就好
5 l! L# a$ c" K8 n: E; }你要知道的是, 你調整這個參數會造成什麼影響, 接著是你要往哪個方向調才會得到想要的結果
漸漸你就可以訓練出設計還有debug的能力!
這一部份Razavi的書提供了較多想法(但不是說其他人的書不好!! 其他幾本也都是經典必k的!!)

steve_guo

通常是以第二種方式居多
4 q6 @) j8 S- L' M9 |因為書上那些公式, 你把model裡的參數抓出來套進去用是沒用的
# ?# T" }& C* L# W- bmodel的level至少是4 ...
jackrabbit 發表於 2010-7-7 11:59 AM

% K% S6 a2 R1 g' [8 o( P. B& |所以说感觉很重要。
手算是给你感觉的。
而非真的要完全做到仿真和手算一致。

nepuba

看是什么样的制程了 如果不是特别先进 手算和仿真差别不大

ad5747

我也很好奇怎樣去抓那些參數~做手算~
+ g  e1 {1 ~: R/ O2 v6 M9 T不知道哪位大大可以分享一下

chriskomh

原來可以這樣做!
" u0 \# V! @/ K- Z1 M" T9 b' d! J- ~受教了!!

scott5577

有沒有大大可以分享依下大概要怎麼tune
可以用two-stage OPA做為示範嗎?拜託感恩!

wuchenghan

我也是用第二種方式，首先你要知道每顆電晶體的偏壓和流過電流
5 F* C8 U# W) I在單獨用spice跑各別顆電晶體的偏壓點、電流、ｇｍ，
通常手算的與模擬的值會不同，但是可以利用模擬出來的spice反推未知參數

deltachen

非常感謝大大的分享
2 V9 a! l8 j( Y7 A( m$ ^  t增進知識
4 J2 E& h$ z. a( j9 t4 q$ |感謝大大喔
造就大家喔