討論基本電流鏡的佈局方式

gyamwoo

各位好，最近在作layout，尤其是在lay偏壓電路時會有許多電流鏡。
+ _- ^3 e# K: g6 x! M% P那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：

假設M1:M2=2:4
而佈局圖在普遍的教科書裡都是像(A)這樣教的：


但是我個人不會這樣子lay
2 Z5 \& m3 g. N# ^  e因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：
% M8 P3 D3 C; N9 f8 S4 t* Y4 x" d- T" o
不過聽同學說要lay對稱所以又覺得像(C)這樣lay，N1的電壓到左右M2兩邊的GATE
+ ?0 M$ B- M+ U- Q可以以中心對稱。
- i( U6 a$ B' b+ [) R8 {
' M4 g, ~, W7 B但是同學又說了這樣子M1的POLY全集中在中間，沒有均勻散佈也不行，那我改這(D)
* J* q2 W9 X# p* [5 c, }( |* l  c: i這樣的，但是M1的接線就有問題了。
7 k, E" g5 n' ?7 p; j
同學又再說不要共用端點全部打散。因為有共用到VSS、N1、N2的關係使得相鄰的
! g3 k; G( k+ A/ OMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
& A  ]/ V. o7 z* u% J- F3 o/ ?# h+ h
他說重點是在POLY的對稱性，說什麼gm值的比例會跑掉，這個我完全不懂。
: E6 f, n8 u* @不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。

; Z& C; i- o) P' ?
以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
4 T4 j9 A; x8 v- K他說對稱之外還要要求均勻分佈，但是我的電流鏡中有  M1:M2:M3 = 2:2:12
(相同W與L)。這個要怎麼分佈法呢？
我的原案是
) ^6 N8 o* R' X7 o( \& j. mM2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
7 O7 \" @: _9 o因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
/ ]0 K! S' G+ ^我考慮是
6 Q& x, U% l1 R. }M3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
  G8 |" W8 i1 [% q! j# w有人有比較好的建議嗎？

n3e050

樓主,你的圖都呈現X的狀態哩~~~
( K. |7 p# U; n) B6 d要修正一下喔

gyamwoo

我再重貼一遍
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各位好，最近在作layout，尤其是在lay偏壓電路時會有許多電流鏡。
那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：
5 K$ F) h) n/ M" `
; _: ^2 T8 v+ g/ I2 Z: @9 x. l假設M1:M2=2:4
5 _* ]3 Y) h3 j! b  L( a7 k# C% ~而佈局圖在普遍的教科書裡都是像(A)這樣教的：

" B0 j& \9 X/ l
; D9 h: H8 ]% Y但是我個人不會這樣子lay
因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：

# E  T7 v! ?+ ]' V: \9 I! _. y1 N不過聽同學說要lay對稱所以又覺得像(C)這樣lay，N1的電壓到左右M2兩邊的GATE
可以以中心對稱。

$ p7 A' c. [+ l& `$ {& T% Q0 s但是同學又說了這樣子M1的POLY全集中在中間，沒有均勻散佈也不行，那我改這(D)
$ W* R1 d* @3 a5 i5 ?  l# J這樣的，但是M1的接線就有問題了。

同學又再說不要共用端點全部打散。因為有共用到VSS、N1、N2的關係使得相鄰的
: X$ c( i! \! e1 |5 L  @/ C. G6 GMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
% s: v6 [4 D$ K" U
他說重點是在POLY的對稱性，說什麼gm值的比例會跑掉，這個我完全不懂。
不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
7 e1 G$ ?8 k7 K針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。


以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
他說對稱之外還要要求均勻分佈，但是我的電流鏡中有  M1:M2:M3 = 2:2:12
) R# c5 ?3 h! U+ T+ \' u! L2 L9 }(相同W與L)。這個要怎麼分佈法呢？
我的原案是
2 M% r# @4 p6 N4 R" JM2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
4 p& ^. L/ d! z& L- b因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
我考慮是
7 I3 o4 ^- U" p2 Y5 ~M3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
+ l: T0 i2 X2 [9 F5 z1 a$ w有人有比較好的建議嗎？

hiyato

個人見解是C，記得在最外面加上dummy，減少mismatch。
或者你可以每種都試試看，然後都做post-sim來看模擬結果，
2 {  v+ `9 R* B2 [' X: s哪個誤差量最少，就使用哪一種。

[ 本帖最後由 hiyato 於 2009-6-8 12:08 AM 編輯 ]

12345

問designer最知道(他的電路只有他最清楚,不要自己猜),因為有的不需要很match,只要擺一起就可A,B都可
一般我會用C,不考慮面積E也行
製成越小我會改用E(反正不會差太多),C跟E其實spice model是不一樣,一個是n,一個是M,還有LOD效應(這我也不太清楚,看有沒有人懂製程的)
; a/ l5 G: G1 E3 ~: j* X  @match是越集中越好,然後分佈均勻,一排就沒有2排match,反正就是不要拉太長（越正方越好)

gyamwoo

C跟E的電流方向不一樣導致的影響，學姊說POSIM模擬不出來。
0 S/ ?* `3 R. g  a  e3 o4 H, Z+ \但它們萃出來的寄生RC的確是會不一樣的。

man52013142002

我覺得E 比較好

可是為什麼大家都選C

tcm099

通常做類比的LAYOUT 不太會需要考慮到面積 只要不太誇張的浪費就好

"他說對稱之外還要要求均勻分佈" 這句話是重點
; z. v' h" w$ O/ Q
E的match效果 從製程方面去看 算是比較好
" q, \; R$ L* |( Y1 {' Z8 e6 M3 i% E* S
不過 要用到2層M

是不建議 用POLY去做連線
- S9 G5 n! Q! X5 E- t3 N$ P$ s
就算連接起來 最好 多打CONT

IamJake

图看不见啊。不知道都是什么样子……                                 

hoodlum

C方式在萃取RC時,共用S D的部份
- l; T7 ^- v3 v% W2 h9 m! w它會除二,平均分給兩顆各一半一半
且在計算寄生電容時,由周長引起的部份也會比較小
,所以每個MOS抽出來的寄生電容效應會比較小,這在
做速度較快的電路時,差異更明顯,
% R- f# l; W+ M. ~- X" m4 [E方式在match的角度來看,是比較好的,但是他的寄生
3 u6 l' F" w. {9 t電容的萃取,都是單獨計算,會比較大
所以若是速度較快的電路,會因為layout方式的不同
6 R; {) Y5 u4 r& P1 e# E而變慢,
所以若designer注重的是速度可能C會比較好,若注重
match要好,可能會是E較好,主題是電流鏡,速度應該
比較可以不那麼care,所以我會選E方式,不過最主要還是
問看看你的designer他注重的是什麼,會比較正確

max671119

E是比較好的!!
在製程有x軸的徧差時就可以明顯看出來了!!

生如夏花

我也看不到圖啊，爲什麽…………

hongchengwu

知道了，，想想。。
: D: h; n7 }! `0 Z; `


4 E9 i8 }! T0 k* Z$ xQQ?房器
9 V5 f* s& E4 j" a, i
# {8 z, r0 R* O1 G& N1 v9 ]李??狂英?365句复?机外星版

oric

看大家討論的非常精彩  可是都看不到圖 @@
+ [6 _0 E3 B" i. J可以麻煩樓主再把圖重新貼上嗎
還是是我自己or 系統的問題
謝謝

leonhuang1

感謝分享了自己的體會見解
只是沒有圖配合著看  看不怎麼懂

cukow

图好像全挂了 ...........

tsung105

沒圖沒真相啦!!版大要不要修正一下阿

bernie820

講的好亂我就不想看了~~嘿嘿嘿!!!

996885

gyamwoo 發表於 2009-6-7 09:35 PM
我再重貼一遍
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1 z, }8 B" g7 q! }6 a" o各 ...

! G7 S8 Q: z; o) }& \* j謝謝大大的圖文解說，受益良多

johnsonlailai

請問為什麼E的match比C來得好啊?