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
4 p6 ]+ r4 ?1 I+ v4 N7 Q感謝大大分享的這篇PAPER
( K  c* R: y. n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~

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
" j3 m2 ?, Y1 ~
如果你要增加暫態響應的話建議後頭再加上

8 s. C3 X$ \4 @5 `6 V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...
$ j1 x3 d% L& Z4 p, f* d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。
5 n+ s: w4 p& k) \6 X9 I! H
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，
則需要A*gmp >>1，所以私心認為A需要60dB，
. Q/ d8 y: ^: @  E
9 Z9 l) d( U( z4 B/ A( `是我想錯了嗎??
  c, w- S% G# g+ t謝謝各位大大不吝指教.....
(已經調到好想哭的地步了....唉唉唉)
$ ?+ W( B8 z+ G! M" O  L$ Y(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...
) b2 i# X( \  p3 ~3 b" i9 |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 ...

6 [  T2 n( l& I7 F, |9 H
# W/ a- c& r/ v9 E
你的Vref是設在幾伏呢??
* f% _& D/ r9 R' g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
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)
" D% ^3 a8 n: T) `! L+ B9 w# g6 B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)
7 P  S  t7 I5 x/ M: l& P
3 d& s- s7 m3 @  ]! K& _2 w9 UVref是0.6v。
+ }# Z% ?6 c, N5 N$ k; U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??)，
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~~

******************為何會調不出的心得：******************************
公式：gm2*( (ro5)   ||   (gm7*ro7*(ro2||ro9) )  )
  y2 U0 m0 y9 B8 e因為電流鏡那端只有一級，
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，
5 C# W$ Y; c& Z' i2 O; f而，L5已取7um(太大了吧)電流還必須維持2uA以下的情況ro=2M，
0 v8 G8 @; a. _8 z8 M
往下看是gm7* ro7*(ro2||ro9)，卻也因為電流過小，
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。

5 w8 T/ Q# \9 [/ 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...
) ]4 k, Z+ E# ^(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....)
/ X& y- `' v1 s2 u0 b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，
- j& m4 B; x9 Q) q. b增益當然就愈來愈小。
*******************************************************************************
- x) h* q! y  |2 q, E4 t5 B
! t+ w7 ?5 z* g6 \3 j[ 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

folded cascode OP少疊一級啦

請看附圖
- z: H: u5 v1 ]# S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
再修改一下試看看吧 應該很容易調到60db以上
6 j2 e0 _# F. s& d
[ 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
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？

, R* ]2 f/ P) n$ V-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。
6 s* T8 N0 W' Z& @咦?shaq大的問題是??
6 P. l+ K$ N5 V- |8 i( G$ z% ?+ d+ j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 U/ a3 L. U0 V. i: \. {) h3 k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:
2 w  {, m+ s' H5 X5 l- J( l0 l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)
2 d8 X8 k. Q! r- 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 ...
: h- A: X2 M3 G( f* t; u( n
% N( Y: f  @$ |, ~' g6 s8 B: {
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
" ]+ _: z4 b$ N6 o/ 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
再回過頭來檢視  自己的 folded cascode該怎麼調

st80069

psrr
1 h8 z2 d+ ?, z$ K
icmr
+ ]/ R, K& f; `( @. x1 E$ F
2 H0 L& c1 {* C8 N
増益是1.135k  約60db
8 [' @: w+ g. d5 N7 j7 l' h# R
# ]9 ]4 w8 b3 [1 s不過，PSRR好小，
且ICMR也不大，
這樣夠run LDO
$ b; Y5 }0 ^  R  z  F5 o或者運算放大器嗎??

4 O: ?4 }' I7 R: V1 \. c: g# m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~~
3 ]4 C7 w! y: ^
[ 本帖最後由 st80069 於 2008-6-7 12:29 PM 編輯 ]

I1121MISSHONEY

多謝你的分享
2 r) \: K1 K/ Y1 D/ U7 |, w9 L小弟最近也在為條寬長筆上遇到困難
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，
4 ]' ^5 H7 j$ x面臨gain很大但是頻寬大不起來的窘境；
/ Z2 G; y! i( X. Y$ }真是多謝7#大大的資料，
還有以上強者的討論，
+ E6 s- F2 a$ R& T9 v6 D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,
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！