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：

" L5 S0 Q# c* G9 ?3 m! _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：
  m5 j' U4 u0 `9 |, H& f; g$ F
8 g& d/ d! V: I8 l. ~
% n! j% N2 K$ q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)：

" K# X$ B' k: [* C9 L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。
3 P- l5 C' V* c9 ^# l0 u
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)
5 y$ G" H6 o) x) y$ {這樣的，但是M1的接線就有問題了。
- m) r$ n6 l- ?& T8 g, E' ?
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
0 G) E3 |5 J/ f9 D/ qMOS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。
3 T6 R- {+ U! z, F; g& }' M, V不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
, y$ i; D# t6 y$ Z+ U針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。


$ J2 H" Y8 s( U& ^3 D5 F以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
) f$ ~2 a8 S/ Y" M; N+ M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？
; k5 h: Q' q1 J; r* m  \4 U9 m9 e我的原案是
3 [9 a7 E& @* LM2 M3*6 M1*2 M3*6 M2，用(C)的方式LAY
因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
我考慮是
& ^0 k0 o, Y; {: l$ qM3*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~~~
! e" |1 A7 l" ^  T1 R8 @* D要修正一下喔

gyamwoo

我再重貼一遍
; h7 _) x: d3 i*********************************************************************************
$ C( ~" U7 o; I0 `+ B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。
) h1 s! J7 [0 K% E5 m  z- d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：
0 ~& E# U0 O" L5 c0 f
8 @, g9 U2 \0 u! q! {. [  [
; j# P! k) A  P. _但是我個人不會這樣子lay
$ h4 O- n6 _8 T因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：

( }  N# E" V7 m8 M; H+ U0 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
+ A% {$ T% T, ~, {" T& B& F; E0 ^1 S可以以中心對稱。
$ ?' p) G) y) h& T
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。

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：
; L. A4 N! [) |' @: 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。
針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
' b# U0 P6 V* [7 G! T" a( X1 U
  G! N6 Y: {+ }  t  @. O3 C( d
! U5 \: \% ~4 f+ J( P以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
8 E8 M# M% O& p1 x, J' K  M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
3 E3 R) U: z+ b+ ^, O因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
" K& T$ W5 F; `& S我考慮是
M3*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。
或者你可以每種都試試看，然後都做post-sim來看模擬結果，
5 u1 Z8 L  h" @$ o哪個誤差量最少，就使用哪一種。

/ b) ^6 m9 _+ h- W5 q9 d9 x[ 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
. o* L+ Z: i8 N/ Y4 f" {5 ~& [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)
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
; v, M0 L- M2 g& p
! V* V! J- L- [: k1 K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
2 n4 c% Q' Q7 w/ M) r$ Y. I- T
* Q+ t9 D' n! A# C1 Z4 N$ y# D7 T"他說對稱之外還要要求均勻分佈" 這句話是重點

E的match效果 從製程方面去看 算是比較好
& u. z( {/ `  B+ M
! Y, [2 A  w+ S) |# M不過 要用到2層M
" R, f4 j5 Y  x( e
" W# D# U0 T  R/ J( g是不建議 用POLY去做連線

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
8 _, v5 h9 ~9 Z" u: e且在計算寄生電容時,由周長引起的部份也會比較小
3 z: n. r& S5 c: C: q,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,
E方式在match的角度來看,是比較好的,但是他的寄生
+ p8 K' P0 s3 x電容的萃取,都是單獨計算,會比較大
/ _$ k+ Q2 p8 |; g: q" O1 F, e) D所以若是速度較快的電路,會因為layout方式的不同
$ Q+ l- ~6 ]$ A; f而變慢,
9 P& v- t7 b  p) ^9 L5 i所以若designer注重的是速度可能C會比較好,若注重
' _7 g- [% B% l$ ematch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
, f6 t3 E7 ]- M1 G3 K' I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!!
9 {$ @& r+ a& t) |8 ]7 u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…………
- U/ a/ j7 Z: N

hongchengwu

知道了，，想想。。

7 ?# \6 B* s1 [7 b# m. M# X
0 A1 ~3 Q! m- i0 V8 O
QQ?房器

' }4 e7 L) u# j) T9 V- a" F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 @@
# f# `$ U/ J' r1 Z可以麻煩樓主再把圖重新貼上嗎
. h( E1 t- X7 N  N3 F. w; A6 R8 Z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
5 n% _( N+ _9 w6 w. N- A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
*********************************************************************************
, A. _4 D2 T/ {2 s+ Q! j各 ...

謝謝大大的圖文解說，受益良多
7 n0 @3 A  Q! d" z) ]

johnsonlailai

請問為什麼E的match比C來得好啊?