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。
那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：

) ^1 j$ Z; m' c9 _8 {假設M1:M2=2:4
( V. z) G; @7 i2 L4 D: h( n而佈局圖在普遍的教科書裡都是像(A)這樣教的：
7 |+ ?$ ~. v% Q  Z( N- q

  d$ R- z+ q; }: w4 J3 l5 E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)：

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。

" ]/ ]; A7 ?) A. e  Q( C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)
這樣的，但是M1的接線就有問題了。
6 p) `% K# z# n' z8 g- c- I: 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
MOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：

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。
2 i: _4 ~9 H& t6 P+ J針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。

5 C$ h; C* Q, {6 v, x$ P# |
/ x6 S6 |* V" V! A3 G+ m以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
; }% Y4 n/ `7 y( T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？
' _2 O: V0 ^* h' ~/ c9 m我的原案是
( g# W( A! J  j$ D5 i8 gM2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
) A0 I1 k9 M! U/ l/ ?0 D' V因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
4 x( b5 `& N& `/ Q! J+ N: j我考慮是
8 d2 e/ C; @2 nM3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
有人有比較好的建議嗎？

n3e050

樓主,你的圖都呈現X的狀態哩~~~
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：

* W  p( P+ H  f* f2 n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：
$ _& b  A/ g8 ~, o8 k, \1 l
" M: _& F3 n" b
) h4 ]' N2 ?! S$ a3 }8 g但是我個人不會這樣子lay
. V9 @% p- e) T2 u$ }+ V$ w8 Y因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：
! r9 S4 W1 S8 g0 G5 J
; \* K! [1 z( ]) v7 f. Y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。

! t  z8 u& Z# M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)
2 ~( c' G4 @3 c5 a# c這樣的，但是M1的接線就有問題了。

# Z8 ^: T' K  w: q! T& Y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
, S; \3 A9 _: W9 X8 X, ]  gMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
# F8 |& M6 S" J, ]+ `8 H: W
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。
  h# T& J# }/ I不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
1 A: ?" V( |7 X8 ~+ X- R2 Y9 w針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
1 h7 f4 A' ?( o4 L7 E2 N3 `
/ w) {7 V* }& ~# P
以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
3 ~: J" o$ E3 b& }* I. j) [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
M2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
( L8 T( T) U5 D. n( M5 o; f; g因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
我考慮是
3 {9 v; E4 [4 \' yM3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
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。
- w+ E; q  h+ ]8 _5 o  F或者你可以每種都試試看，然後都做post-sim來看模擬結果，
哪個誤差量最少，就使用哪一種。
9 q+ o, Z, J: k: D
. G; e, m3 e# d" Z  r[ 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
. j- V4 `9 M# }% U9 u2 g1 k& T0 B. T9 b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)
' V) O0 |1 R/ c6 m' z. M, C& ?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。
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
. H1 M" a' L7 F4 Z; |) V' o0 l1 {# k
& i, h2 R2 ~) _7 h4 y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
. G1 E6 C' Z4 N1 Q7 k% f
. u' d# D8 _' S( E) @3 \E的match效果 從製程方面去看 算是比較好
& o9 }$ R3 o6 T, z$ n
不過 要用到2層M
; _% `: W( t  d7 N
" l" l6 C$ c) Q  r5 ?6 M! F是不建議 用POLY去做連線

* s5 u8 q) ^9 ?2 P" {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
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
" X; h/ Y8 l1 @做速度較快的電路時,差異更明顯,
# d; o# Z& E) ^, NE方式在match的角度來看,是比較好的,但是他的寄生
電容的萃取,都是單獨計算,會比較大
  v1 n/ ]) p5 c. R5 I( l# M$ V% u5 c- r所以若是速度較快的電路,會因為layout方式的不同
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…………
0 J& K; g! g2 `. V" {; m/ g

hongchengwu

知道了，，想想。。
6 M* B: p; u- c/ s( M4 i

' X2 T) r6 i, n8 l
QQ?房器

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 @@
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
- c+ X+ Z, K# P4 ^  \) f& C謝謝

leonhuang1

感謝分享了自己的體會見解
) @4 E" s; E( j$ i5 d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
; D# G8 r& v0 H6 X$ {我再重貼一遍
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各 ...

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?