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樓主: st80069

[問題求助] 請教有關調folding_cascode 放大器的訣竅

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發表於 2008-6-1 00:35:53 | 顯示全部樓層
regulater是類比電路的一大挑戰( `" W: g, X5 r9 y) T
感謝大大分享的這篇PAPER
% O  _7 \5 F# c5 T" v對剛入門的我真是非常有幫助
發表於 2008-6-1 14:10:42 | 顯示全部樓層
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
發表於 2008-6-2 10:22:10 | 顯示全部樓層
調OP有很多的技巧在裡面~
4 d# t1 L) K3 }) _
/ O7 t! |3 }, k( t: ^; ~' v透過大家的討論真的很有激盪的感覺~很棒!!
發表於 2008-6-3 17:33:42 | 顯示全部樓層

回復 7# 的帖子

先了解自已需要的spec是什麼再了調電路會比較好
* I  W" C! f# b7 Q+ {1 W9 Q, x5 f" E7 d6 |! [- Q  ?2 _! L
如果你要增加暫態響應的話建議後頭再加上' f2 c+ Y8 s# x9 b8 @

3 x) [7 ?7 N4 ^/ k! z5 _電流回授緩衝放大器

評分

參與人數 1 +1 收起 理由
st80069 + 1 唉呀呀~~~原來這個有評分的功能....這麼久

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發表於 2008-6-3 19:04:08 | 顯示全部樓層

回復 7# 的帖子

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!
 樓主| 發表於 2008-6-3 21:50:58 | 顯示全部樓層
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..." R) h0 X# L2 j$ w: s) N! }
努力調了很久,目前進展是增益,446,約53dB.....始終達不到60dB...
7 o9 O* `1 h9 \* o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。) C/ w7 d- A9 X5 X

( d' N, \4 H% J4 t穩壓器的設計得到CVDDH的穩壓值....
* K& Y6 m) Y/ N6 o) Q% i$ |而小弟看過有關穩壓器的PAPER,如果Mdrive的電流增益為gmp的話,
( h" x6 _7 d# b* B5 b則需要A*gmp >>1,所以私心認為A需要60dB,9 o7 \+ H; D% R- b6 P, U+ L& n/ b8 h

$ J/ d6 N& L) Z* @. \# O4 s0 [是我想錯了嗎??4 B/ q8 X, V/ }1 k* i" D0 `! E
謝謝各位大大不吝指教.....7 x& n, M7 B& Y
(已經調到好想哭的地步了....唉唉唉)
4 N2 _1 M& \/ `8 Y2 s(如果真的需要60dB,那我明天趕快改成兩個head好了)
發表於 2008-6-3 23:58:34 | 顯示全部樓層
原帖由 st80069 於 2008-6-3 09:50 PM 發表 4 l* p  l( m" h8 I
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...1 E$ v8 {# z8 ~5 w6 Y# z
努力調了很久,目前進展是增益,446,約53dB.....始終達不到60dB..., y' N' E( G6 V/ u% m
而專題本身是沒規定60dB啦,之所以會認 ...
$ y! r9 A5 N2 N
( J* `/ `! W( @2 e1 \0 ~% `9 j, m3 {7 l

6 L" R- h7 g+ i- R( N你的Vref是設在幾伏呢??. [/ W- [2 `9 T0 R, o- B) ^9 t/ y
我記得你的VDD是1.2V,採用P-type input folded cascode OP8 p# ]; ]5 \9 B" t9 k; ~
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
. y. N/ f2 m' w1 {! V- o不過,53dB,真的是太低了,folded cascode OP要作到60dB是很簡單的一件事
 樓主| 發表於 2008-6-4 02:52:45 | 顯示全部樓層
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)
  L3 Y7 k5 C& y. }4 Y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。
) }0 t! ^( ]9 y& l3 N+ U5 }0 ~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)
) V# l0 k* T$ z
+ S6 x- p5 a6 z. L( D8 k3 }8 TVref是0.6v。
. e6 a6 m7 N. c# Z+ Y! P5 W! f2 l如板大命中,P-TYPE是最佳的設計。% B, M  W- {& e/ U6 D4 I
1 O- Y8 [! w  ~, i+ C/ K
還有,謝謝版大的PM,5 W/ r* `3 `/ ?/ u
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,4 P2 d* l. x% l% P' j/ x
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??),
$ E& O5 T8 u2 R: I  |2 i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~~
, {4 g2 w! @8 k. @( o$ w
) Q9 ^  h. d0 n+ m% m# k******************為何會調不出的心得:******************************
, h, x, ?1 D  N公式:gm2*( (ro5)   ||   (gm7*ro7*(ro2||ro9) )  )
& b( X: G: T, J! L6 o4 z7 G因為電流鏡那端只有一級,
- p- i% D6 I% N+ r5 L也就是往上看的ROUT只有一個ro5,9 Y5 J- K8 e2 c$ f+ ]1 l
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,& p% b; @8 q/ h8 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,
! U6 j, ?' N. k- `7 s
0 V  J$ q% Y/ b往下看是gm7* ro7*(ro2||ro9),卻也因為電流過小,3 X, t$ M' W5 M3 C$ I' T; U
gm7*ro7照公式看來會隨著電流下降而上升,6 O4 K0 |, o$ e0 [) w' {. P5 n
但,上升不大...試著放大寬長,沒有明顯的變化。/ g9 R+ s+ W* Z5 \

3 S; k5 W; d$ I! H3 X/ z: s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),- c( ~# \. K* O  K
導致ro2跟ro9變小,雖然gm2有1.2m,但並聯後增益只有400多...
3 g3 {. R: k6 ]6 H1 n% f. I(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....)
- \7 w9 c8 q8 r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...
( O- A/ y% o4 z+ X$ S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,
/ Q( u8 B  `4 h& \& Q9 l( }增益當然就愈來愈小。: W6 n% n) j6 z/ G- \7 d% o
*******************************************************************************
! G' Y4 Q* O/ z8 I8 c; ^  q! s1 c" L: I
[ 本帖最後由 st80069 於 2008-6-4 02:56 AM 編輯 ]
發表於 2008-6-4 11:06:43 | 顯示全部樓層
為什麼會調不出來的主要原因在於
% U0 M" k& E7 \/ r! B8 o: t7 f4 l8 R, N; M2 K8 R0 F4 u6 y* \& N
folded cascode OP少疊一級啦
9 y0 D" j- s+ x
/ k! D1 c% j. P0 q, C請看附圖
' }' z3 l. V% c" E3 `9 Z- q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
# u. [+ A5 z( g5 |" J  D4 }這樣跟一級op的gain是差不多的3 D8 Y( V6 P7 }5 V) Y
再修改一下試看看吧 應該很容易調到60db以上
1 c) @' t# o) A) Q& W# k, U4 J  ~' G& k
, D4 Y1 b) d, `4 _5 e4 P* o[ 本帖最後由 monkeybad 於 2008-6-4 11:09 AM 編輯 ]

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st80069 + 3 唉呀呀~~~原來這個有評分的功能....這麼久

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發表於 2008-6-4 13:47:19 | 顯示全部樓層
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
6 l* Q; y+ L- ^. }/ g0 O所以只是再重新建議
# m* b; T1 C5 U! i' |- v另外補充一下 假如是設計regulator的話, high gain是有必要的 ; i9 d- R; P6 Q% [% e3 M
因為PSRR是跟op的gain有關的

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發表於 2008-6-4 13:56:02 | 顯示全部樓層
請問樓主,您所說的 PSRR = - 60dB   是在哪個頻段呢?
5 t) o3 V) D/ e) t4 o8 o4 `
7 z. r1 M5 Z/ t% O* V/ L" B/ @7 p-60dB@ 10KHz, or -60dB@-100KHz ?
 樓主| 發表於 2008-6-4 22:29:26 | 顯示全部樓層
謝謝,很感謝monkeybad大補充,目前已經開始動手做這樣的設計了。
! n6 j8 t( a2 a' C, I0 Y: `2 y咦?shaq大的問題是??, g4 I  X  a+ \: }, o6 {
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...
# I1 a* K* r( M* f' a* [/ J; Q
; W  K* D* v' A$ F1 H& 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.....
發表於 2008-6-5 00:07:40 | 顯示全部樓層
引用:
! }. j$ ]! J) b/ N" q' J! Y  ~原帖由 finster 於 2008-5-21 02:03 PM 發表 : f( r7 G$ @! _2 U
5 E, O& v0 S* Z0 k: t+ `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)- `5 e, A. t' d. M' _
- 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 ...
$ _1 `/ }7 Y0 F" O$ j; g+ P# }0 \9 g! L4 z2 f

) [6 J1 u4 u. O; M3 K受益了
發表於 2008-6-5 06:50:13 | 顯示全部樓層
一般來說  一開始就調 folded cascode 好像不是那麼容易調出來. R; U9 H0 R2 j6 D# @
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& u- \  x: c$ H! D- T. U1 x
再回過頭來檢視  自己的 folded cascode該怎麼調
 樓主| 發表於 2008-6-7 12:27:27 | 顯示全部樓層
psrr
& ~& b, H3 l  k+ A  B- ^
4 @) {) P+ ?3 y4 o  s% [icmr
8 h0 |% o3 {. W# T( H   N0 F2 ~+ ^/ ~; U  A* \

! |+ W+ Y% X2 p4 o3 G! |) S増益是1.135k  約60db1 Q7 t" M% y4 i+ W
  u; N$ T) H: I
不過,PSRR好小,
4 q! ]- w9 n, q7 B  N' \且ICMR也不大,' |# P( [  R' B# Z" D
這樣夠run LDO5 z( ^0 p/ d; _0 r% l1 x
或者運算放大器嗎??
6 r+ M2 d7 `* M! j3 `6 H0 v8 B6 P: l; f
請問,又該如何才能使那兩個往上升哩??# V# j& B! V. e6 n8 }. b
感激大大們不吝指教,謝謝!真的非常謝謝~~+ }; i. [5 p' W* }$ X0 [

# o! z, P( H% w[ 本帖最後由 st80069 於 2008-6-7 12:29 PM 編輯 ]
發表於 2008-7-10 03:54:16 | 顯示全部樓層

回復 7# 的帖子

多謝你的分享8 j$ u0 q  Q7 C
小弟最近也在為條寬長筆上遇到困難" f% g0 D4 b( r9 E2 m) N5 C
實在感謝你的分享使得我們有更多的收穫
發表於 2008-7-11 19:21:25 | 顯示全部樓層

回復 7# 的帖子

現在也正在學習cascode OP,
8 p- l1 o6 y1 b# J/ k' ?) X1 c  J面臨gain很大但是頻寬大不起來的窘境;& S; b; e6 L+ M
真是多謝7#大大的資料,
( L4 Y. d8 D: P1 u+ Z; Y" ]還有以上強者的討論,+ X& z9 m% A) F) U# P* o
真是獲益良多阿
發表於 2008-7-15 09:04:25 | 顯示全部樓層
對學設計的人..
' B6 L* W2 x4 s: A7 A這是個好東西!!
發表於 2008-7-15 09:46:24 | 顯示全部樓層
OP 是類比電路中很重要的元件,5 a% m- |2 F+ }( a
感謝大大分享資料,讓我們可以了解設計的技巧
發表於 2008-7-15 11:19:59 | 顯示全部樓層
看大家的讨论,颇有受益!谢谢大家!
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