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標題:
Bandgap reference後彷真時出現振盪
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作者:
wjie8716
時間:
2010-6-22 11:01 AM
標題:
Bandgap reference後彷真時出現振盪
自己做的一個簡單的bandgap，原理圖如下
/ J z+ ?9 c$ Q6 Y; `! \
[attach]10126[/attach]
J2 R5 y- r% J
電壓是1.2v,0.13的工藝。電路在hspice中仿真時沒有問題，輸出0.3的參考電壓。
: P0 c8 }' f) W# J( F
但是劃過版圖後在spice中做後彷真，則工作不正常，出現了振盪現象。vref波形如下圖
, j1 R2 c" o. A* ~& Y, ]0 z
[attach]10127[/attach]
! P4 T/ g' Z2 v: @$ |/ Z
放大器的輸入端也有相應的振盪，振幅達到了1v.而從前仿真及原理來看，應該在0.3v左右保持穩定。
8 o6 }" Y" c4 u) Q( D3 S+ l
# q- E- f) M5 ^% k5 |9 j
不知道各位大大有什麼建議，會是啟動電路的原因還是放大器的故障呢？
作者:
jimwang94306
時間:
2010-6-23 09:56 AM
There is no detail information, no circuit file, no Post SIM parasitic SPICE file. This makes helping you very difficult to sa he least.
作者:
zhangyunwu5555
時間:
2010-6-26 12:36 AM
此電路為低電壓工作的BGR，拉扎維課後習題中亦有研究，可將其源論文下載學習。
作者:
yuyingdugu
時間:
2010-6-29 11:12 AM
放大器的正负极接错了，形成正反馈。
作者:
semico_ljj
時間:
2010-7-1 01:05 PM
电路结构就有问题，产生Vref的方法不对！去看看Razavi的书
作者:
jackrabbit
時間:
2010-7-6 06:08 PM
..... 推導一下他的電路再來說對不對吧!
$ L" f# q ~/ s0 B
不是什麼電路都要照著Razavi的做~
T9 n: Z0 l/ ^9 N
他那是教科書, 只有最基本的概念, 很多電路在他書裡是找不到的~
( A& A! w6 |' Q0 l4 E# z! g0 A3 p
$ J* n1 L ^, o: W/ V$ k2 R
如果pre-sim 正常, post-sim會振盪
$ K7 w7 L6 u& A+ \9 C
那問題就是出在parasitic RC
- c+ G5 g; o, c4 Y4 }9 Y; U3 I
這只有原作者去trace每個node的寄生RC才能找到答案
1 q: t* B& e. _0 B
猜幾個方向:
2 K; H7 `" A! H: w1 F. Y
1) OP的phase margin不夠, 寄生RC造成loading改變而振盪,
% H" Z5 L2 i! ]1 `& ?3 A
2)寄生RC改變了feedback loop gain(這點就可以翻一下Razavi的書了, 兩個feedback branch是一正一負, 負回授的gain一定要強過正的才會stable)
. B# x4 Y' Q4 { T3 P
3) start-up電路影響-> 個人覺得這樣接startup會灌一路電流進去, 似乎會有問題? 通常startup電路是負責把metastable的狀態拉開, 之後它就不能去影響到主電路的動作, 這我沒sim過不敢講你這樣接對不對, 不過建議可以double check比較保險
" N0 ]8 Z) x: C4 T
如同二樓說的, 資料不足, 其他只有靠原作多check了
作者:
semico_ljj
時間:
2010-7-9 09:51 AM
推到過了，產生Vref的那一支路（最右邊的一條支路）那種結構有問題，至少這種結構不能叫帶隙基準電壓了!
作者:
jackrabbit
時間:
2010-7-14 02:25 PM
從左方X點算起, Vx=Vy=Vbe1
; r6 {- `8 [# l( U5 m) N& r
所以PMOS 電流= Vbe1/R2 + (Vbe1-Vbe0)/R0
: w; H, Q3 W; C9 M
mirror 出去到最右一個branch, Vref = R1/R2*Vbe1 + R1/R0 *(Vbe1-Vbe0)
. u5 x5 `% G% O/ N5 v4 o. k
請問這哪裡不是bandgap? 電阻比例取對, type matching做好, 還是可以得到不隨溫度變化的參考電壓!
% H; r- I& O( u/ m) W# {+ a6 e
除非說"bandgap"一定要等於"1.2V"....但原po已經說它的條件是Vdd=1.2V, 產生Vref=0.3V~~
+ l$ I- S& _. v1 ?7 z3 V8 A5 q# J
: p% O5 R1 E9 Y1 T; K( K. X
唯一比較可疑的是他把start-up接到 Y點, 這有可能造成動作不正確, 有待他自行check了
作者:
niko0417
時間:
2010-10-28 03:24 PM
可以懷疑NM0在layout上的畫法
, d( ]# e8 J/ |) N- K5 ]# {
是否有將4u/0.13u拆成數根layout
0 U0 |6 I2 ]! V! m
造成Vt飄移
, \2 G. P3 G5 {- @: K8 O
導致啟動電路關不乾淨
; P6 i: b; U" j/ t# f& ?( Z
（這個地方 電流差一點會差很多）
作者:
microuser
時間:
2010-10-29 10:53 AM
应该是Phase margin太小造成的，可以尝试在Bias点上添加一个MOS电容试试。
$ J$ o. k" K+ q) {
这种结构是sub-1V后使用的一种bandgap结构。
作者:
henry1311
時間:
2010-11-5 11:24 AM
我也覺得是phase margin問題造成的震盪
/ M4 S+ X6 v7 i% A! q$ b% S2 m
補償做好應該就能解決
$ k3 d9 }+ B# W5 q, [+ d5 P- W$ U
然後你接的這架構OPA正負是正確的
作者:
bluesszhao
時間:
2010-11-18 12:00 PM
四楼是对的，放大器正负极搞错了，增益小的环路作为了负反馈而增益大的环路作为了正反馈，当然会发生振荡， 看来楼主对BANDGAP的基础知识还要加强啊
作者:
sea11038
時間:
2010-11-19 11:39 PM
運放的正負極似乎沒接錯，但你的電路可能震蕩。啟動剛上電時，PM5管子的柵極電壓為零，管子線性導通，近似于電源電壓直接加到R1電阻上，Vref會很快上升到較高電壓，而后又要靠運放反饋來調節PM5柵極電壓使輸出降到所需值，若剛上電時跳變是正常的，除非你輸出并接合適的電容來濾波才能保證平穩上升到正常的Vref值。你可以嘗試一下幾個辦法檢測一下：
- M' \- i+ y9 [3 o5 A' K
1.把仿真時間加長，看看時間足夠長后還震蕩與否；
P' w9 X- |+ S# h4 n* v
2.仿真PM5柵極電壓，看是否震蕩，如果震蕩，說明運放可能不穩定，或者X或Y端中有一端在不停翻轉；
% B' s2 `2 p3 |8 d( R+ m" Z1 f; O
3.仿真NM0的柵極和源極電壓，看啟動后是否可靠關斷，若沒關斷，說明對運放Y端有影響。
作者:
賴永諭
時間:
2010-12-5 06:07 PM
Dear~~
# I0 b# o9 E0 t; A
I think the circuit is right.
4 y$ ?1 m/ Y: k; h6 X& G
Please see this paper"A CMOS bandgap reference circuit with sub-1-V operation ".
) [: B0 J" K# w2 y! Q1 r3 ~. |9 k
IPTAT+ICTAT=ICONSTANT
6 |& @* G1 j! t+ B, [ S
Vout=R*ICONSTANT
) F& d) R1 j1 A+ }0 b7 |, `3 H5 U
thanks!!!
作者:
semico_ljj
時間:
2010-12-9 12:45 PM
更正：电路连接是没有问题，可能还是相位域度不够引起的
作者:
otomezachuda
時間:
2010-12-12 09:21 PM
這看起來好像正負端接錯 變正迴授了
作者:
賴永諭
時間:
2010-12-14 12:33 AM
回復
16#
otomezachuda
- f) h# d% H6 a5 D8 O/ }0 V- X6 o) {
5 [) W0 q5 i/ }# C$ L( N, w. ]
Dear otomezachuda~~
9 ^0 U4 L, L9 u% j v. ?
應該沒有接錯吧!!!請再仔細點看看....
/ I% o" b- c1 ]- ~
thanks!!!
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