Chip123 科技應用創新平台

標題: op設計 [打印本頁]
作者: stevenzhou    時間: 2007-12-30 08:36 PM
標題: op設計
我想請問  
0 i- R/ G! p. H3 I1 S我最近把以前模擬過的一顆op
7 ^4 U4 I; h$ H想由.35換成.18的製程
8 x7 R8 E' t( z% S8 l( R- U可是有幾顆電晶體都一直無法調整至saturation region   他都工作在triode region
- Z' H0 [6 A. s: i' Z想請問spice模擬的電晶體  工作在saturation region 的條件為何 4 p4 ]( J  t5 d* Y: Z
有什麼技巧可以讓電晶體工作在saturation region ？
% f# Y" a0 {9 U" R0 S% t: g! z- B4 T" H, \
//2 l7 j/ [' N* {: z' _. ^* I. K
folded-cascade opamp
) |: f: F. h7 \/ S& f. _  v
! i* }- N% P( \: _, e* y$ n.prot
3 J/ f6 `* Q/ Z% W$ q1 m.lib 'mm018.l' TT, V: v3 I# f* R* q, ]
.unprot
4 F- a5 h4 b$ ^8 f5 c7 i! [
5 a& \. W2 U! }6 R3 {VDD vdd 0 DC 3.3v
: \+ h" w& E# S3 GVIN+ vin+ 0 DC 1v AC 1V
2 K+ u! Z0 L1 `7 RVIN- vin- 0 DC 1v# l: r4 w6 F$ ^
- F/ m/ g# R4 E# h# ]) g; o
VBIASP vbiasp 1 DC 0v, [9 V- d1 b* p/ l
VBIASN vbiasn 0 DC 1v
8 Y9 R# h9 f  q' r9 ?" b
/ u1 {2 Y8 l3 _m1 7 vin- 1 vdd pch w=15u l=1u m=1+ _2 z$ U9 i9 q7 n* v  ?/ Y
m2 6 vin+ 1 vdd pch w=15u l=1u m=1
) x& w3 ^% {" _M9 7 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1
6 K1 L- A9 J: S, Z* OM10 6 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1
+ C: W! W/ s. p" p/ l% @+ i& B3 m* h+ y! L6 u9 y
M11 1 vbiasp vdd vdd pch W=10u L=1u m=30
8 X, S* D, \8 ?* v.op
' g- i% |! f+ t! B! U* J- G0 q; @; ?.end
+ o0 t9 F& z  p/ K7 s7 n4 ?//
. n: H% d8 \& p7 r# h) a1 [, C9 s. G" H4 j2 n' v3 H$ ]  `8 x& i

9 F  N: H/ l5 M* R& N
: [2 [5 K3 ~: S* B; S1 T0 y//1 ******  HSPICE -- U-2003.09-SP1 (20031115) 20:34:49  12/30/2007  pcnt         
9 V* _, \9 O% @7 V7 n9 i6 o/ N ******  
7 M4 @( C+ [  `) ? folded-cascade opamp                                                          ; T9 Z! E; p1 Q) J' s
  ******  operating point information      tnom=  25.000 temp=  25.000         
) i5 g+ F1 v8 g ******    ^# k) x7 q( S
***** operating point status is all       simulation time is     0.     
2 n) M8 d! G- G: U    node    =voltage      node    =voltage      node    =voltage0 g; O; }. o$ \  I6 N( z6 O
" w: |( b; N) p! r* a" J
+0:1       =   2.6291  0:6       =   2.1972  0:7       =   2.1972 0 c& Q: P6 E7 c8 |- ~6 h( c: w
+0:vbiasn  =   1.0000  0:vbiasp  =   2.6291  0:vdd     =   3.3000
5 Q+ L* H% [9 } +0:vin+    =   1.0000  0:vin-    =   1.0000 5 Q* z  w# b+ ]3 q  c
; h) I% s7 B2 p& S$ `& j# ~; C" T

  O$ M% l( O8 F  l& D8 N ****  voltage sources
. ?# x4 T' s# {9 b' k/ x3 _
) Z5 Y% b, k# k9 H/ J- A2 f* Q subckt                                                         
! }/ [) f3 H4 N$ Q element  0:vdd      0:vin+     0:vin-     0:vbiasp   0:vbiasn  , Q" m: V! `. k) p, F+ j! O
  volts      3.3000     1.0000     1.0000     0.         1.0000
' k8 a+ j6 y! m  current -481.6364u    0.         0.         0.         0.     8 w6 k, M9 U; k1 h4 }  {
  power      1.5894m    0.         0.         0.         0.     * ]  z# T3 v8 Z9 f" ~3 |5 J( V
% `) x+ V* v4 R: h- K% |$ G" Y1 B
' ]: V* b* s% I9 g' [
     total voltage source power dissipation=    1.5894m       watts
0 }9 S& W8 ^' E" P! [& p: X! j5 v( t% {4 R. G. g( Q$ |; x/ s

, }* j% N7 t  _ **** mosfets# Z1 S+ c8 O3 U* N* A6 X

# l, o9 j) U- w6 I
# K4 z/ x0 y+ R9 A2 M subckt                                                         ( S# s+ e5 e2 M
element  0:m1       0:m2       0:m9       0:m10      0:m11     # z7 ^- h  J. Y8 F) `
model    0:pch.2    0:pch.2    0:nch.5    0:nch.5    0:pch.5   " a' \, \/ g, v/ S' F
region       Linear     Linear   Saturati   Saturati   Saturati' G- V9 Q# n1 X
  id      -240.8182u -240.8182u  240.7856u  240.7856u -481.6363u
: I9 e; R3 d$ K% ?( I% a( |6 v  ibs       27.7495f   27.7495f -4.826e-19 -4.826e-19   50.5859a: W" T9 I( }' e' Q$ X9 n
  ibd       27.7495f   27.7495f  -32.5594n  -32.5594n  562.1908f
& h9 ?6 K6 N' _5 ^  vgs       -1.6291    -1.6291     1.0000     1.0000  -670.8606m
% a' _6 @7 A! s  vds     -431.9608m -431.9608m    2.1972     2.1972  -670.8606m& S9 P, |8 A6 J3 H8 d% e9 C8 s
  vbs      670.8606m  670.8606m    0.         0.         0.     
+ ]; c7 C1 [0 C  vth     -648.2058m -648.2058m  483.1962m  483.1962m -458.6354m% K# ^6 u9 ^+ A! L) G
  vdsat   -809.0935m -809.0935m  476.0168m  476.0168m -204.2288m4 h+ ~* \6 }2 D* v* ~
  beta     798.1469u  798.1469u    1.8916m    1.8916m   21.3671m
0 j7 z- S: @6 E$ C; H6 {5 L# g  gam eff  471.4654m  471.4654m  517.3875m  517.3875m  497.9476m* b( ^( l/ t! [% ~! x% Q  [
  gm       267.1075u  267.1075u  765.1671u  765.1671u    3.8578m
; z% e" t2 U8 y" B) t) ?  gds      363.5742u  363.5742u    3.1814u    3.1814u   22.5359u) W% n& X$ y% D/ m- h, D7 k- L0 s
  gmb       99.4698u   99.4698u  228.8685u  228.8685u    1.2749m* g3 @4 s! g, J+ W  V. D; I
  cdtot     96.5215f   96.5215f    4.7983f    4.7983f  371.1814f7 L. G( [+ C: G( ]9 z1 M
  cgtot    129.8446f  129.8446f   33.1464f   33.1464f    1.9566p
( [  Q6 a7 e* ?/ {$ O  cstot    123.3593f  123.3593f   41.7131f   41.7131f    2.5406p* o: t5 A7 y8 H1 J" p6 b( M. L7 w+ D
  cbtot     52.6108f   52.6108f   18.6504f   18.6504f    1.3034p
  z$ I+ d, r' _4 e- d  cgs       77.8780f   77.8780f   28.1644f   28.1644f    1.6472p
6 C- ~  x- k. g1 P9 ^- S7 h  cgd       50.9572f   50.9572f    1.8252f    1.8252f   98.1048f1 q$ Q8 K# ]/ h
//2 [" r/ L1 `3 w3 l0 b  m* m( H7 s
7 r! ~1 ~# W8 T1 I8 o3 b1 R5 o
[ 本帖最後由 stevenzhou 於 2007-12-30 09:07 PM 編輯 ]
作者: stevenzhou    時間: 2007-12-30 11:34 PM
folded-cascade opamp2 v1 Z2 S3 Z3 j4 F0 N
2 R; N# A8 J+ b1 I. V/ A
.prot
' |/ m- M" m9 V% v5 a- E( u.lib 'mm018.l' TT' m5 G' l$ H( R: P3 {' q2 v( U
.unprot
8 U* v6 P: {2 ~$ ?- R* W5 f" P8 D$ J  R, `3 y/ p2 a# M0 V- X' g
VDD vdd 0 DC 3.3v1 `* o" K( i4 m7 v4 _. v
VIN+ vin+ 0 DC 0.5v AC 1V
1 w  M0 l6 q$ u6 cVIN- vin- 0 DC 0.5v
. P$ S4 R: d- y1 U. p% z( s' s+ @
VBIASP vbiasp 1 DC 0v
: z4 Z8 L& l) oVBIASN vbiasn 0 DC 0.88v
% c9 b9 a; Y( @4 x3 Om1 7 vin- 1 vdd pch w=15u l=1u m=18 w3 c  ?2 p5 Q( C. }) g% ?# i) `; @
m2 6 vin+ 1 vdd pch w=15u l=1u m=19 J- m5 Y: p- C/ Y+ L) s
M9 7 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1& |  M/ ^& P' F* b' X) \6 x7 d. _
M10 6 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1: W/ ?6 N5 w* I4 Z7 a4 _
5 W6 v  @6 l2 ?, B; S- t' u( o$ }
M11 1 vbiasp vdd vdd pch W=15u L=1u m=19 i; ?; k) f$ o6 {
.op4 e1 }+ E) C4 X4 Q( U( N
.end
6 Z, j3 a& T5 A, @3 r9 }! S2 W* G! ~5 T. z4 V
//
& f4 [+ F; f; _9 {. \  % c% S7 m( M! c6 E# q5 N
1 ******  HSPICE -- U-2003.09-SP1 (20031115) 23:20:01  12/30/2007  pcnt         % T+ C. F5 r- j0 A- x. a
******  ) n( n; [, B. S3 `/ g- q
folded-cascade opamp                                                          & w. ]# x- N; a
  ******  operating point information      tnom=  25.000 temp=  25.000         
) [6 G# J7 |0 X4 R5 {; j) u! [ ******  
' D/ _: e, r. C7 @# ~8 ]1 p ***** operating point status is all       simulation time is     0.     " X& `2 e8 i% c( h" n& X' o6 [
    node    =voltage      node    =voltage      node    =voltage
( n/ U/ q+ f: P) E" D- s1 e' f4 E; S8 ^) d4 {
+0:1       =   1.9514  0:6       = 572.9837m 0:7       = 572.9837m: s4 `6 A4 K- T4 u# s
+0:vbiasn  = 880.0000m 0:vbiasp  =   1.9514  0:vdd     =   3.3000 ( K3 [8 o4 x5 E3 ?& r% S7 G8 Y0 `
+0:vin+    = 500.0000m 0:vin-    = 500.0000m
* P0 x5 w) ?% w; J3 s; d6 i+ k, w5 P" o& E
. [7 k7 l5 N- B, p4 f& c
****  voltage sources* ?: ]& I0 n; A
! I/ j7 P" k. ~4 O7 W
subckt                                                         7 H+ f( K- ^5 r( Z% e& }
element  0:vdd      0:vin+     0:vin-     0:vbiasp   0:vbiasn  
% j2 _  O0 i( x; X6 g2 @0 n+ _8 N  volts      3.3000   500.0000m  500.0000m    0.       880.0000m
) e0 m7 M( [9 w8 K  current -298.0119u    0.         0.         0.         0.     
& g( L( d9 o8 g; @  power    983.4394u    0.         0.         0.         0.     
. f" b0 A1 h# e1 V9 i
% v7 u( C) r7 ?; B; t6 m; w4 x) r. C. b
     total voltage source power dissipation=  983.4394u       watts, w0 v/ \2 l  F: s1 W+ |3 }

. b( v& I# {2 ^: v7 |: w0 d  ^9 o3 W8 w  J7 C: r
**** mosfets4 S6 J3 c  u, n4 {
1 K7 k) N/ D8 L6 I, Z

( b! `' d4 [) N0 @3 X" u: G4 z, u5 i subckt                                                         & f" E7 M+ b5 C3 M' N2 c) w
element  0:m1       0:m2       0:m9       0:m10      0:m11     
4 M$ ^- \3 b5 ]1 X* ^! N$ B model    0:pch.2    0:pch.2    0:nch.5    0:nch.5    0:pch.2   4 K/ f. Y' P: j, V
region     Saturati   Saturati   Saturati   Saturati   Saturati
6 \# s1 L* q0 e  B: {  id      -149.0060u -149.0060u  149.0060u  149.0060u -298.0119u$ Q! _/ X! Q( c+ g! u; u
  ibs       27.7495f   27.7495f -2.988e-19 -2.988e-19   30.8833a
) l0 e1 _! t9 K2 l+ A  ibd       27.8713f   27.8713f -189.5634a -189.5634a   27.7498f- q6 U/ @1 ~1 D$ l. H
  vgs       -1.4514    -1.4514   880.0000m  880.0000m   -1.3486 ! G, i- ]# ]  e% a* `+ ?2 k$ f4 N
  vds       -1.3784    -1.3784   572.9837m  572.9837m   -1.3486 + Q' p8 R5 b* @& i7 `
  vbs        1.3486     1.3486     0.         0.         0.     8 k' @9 F5 ?: E6 b' b
  vth     -804.9352m -804.9352m  483.5635m  483.5635m -458.4947m
2 e0 ^/ j. h( h" C7 B  vdsat   -562.7348m -562.7348m  384.0604m  384.0604m -707.9220m
7 a6 A1 _+ v# A: i  beta     786.5353u  786.5353u    1.9473m    1.9473m  908.9518u4 y: O+ i' ]' T3 I- W0 c  _
  gam eff  455.9316m  455.9316m  517.3876m  517.3876m  490.7250m, e" U* c6 @1 _; m5 p3 S
  gm       399.4882u  399.4882u  626.4651u  626.4651u  567.1552u* ]0 @4 Q1 k- _7 X# V( K
  gds        3.3727u    3.3727u   13.5609u   13.5609u    7.0085u
+ o/ C. M0 o5 m  gmb      104.1632u  104.1632u  183.7342u  183.7342u  204.2159u
9 E/ h8 ~! o" w, p2 ~2 H/ T  cdtot     14.6309f   14.6309f    5.7615f    5.7615f   16.6723f
: R! X/ B9 e# c( F, p: @  cgtot     97.3463f   97.3463f   33.1397f   33.1397f   98.6312f
$ f& a$ d2 l8 V) I0 S; W* A  p. C  cstot    114.2711f  114.2711f   41.7018f   41.7018f  128.3842f8 ~' A% x: m  p
  cbtot     43.1833f   43.1833f   19.6812f   19.6812f   61.7252f+ O+ Y; s$ a4 c" T, M9 [2 v8 s5 N0 z
  cgs       85.8953f   85.8953f   28.0877f   28.0877f   84.7928f
; j3 c$ S5 ~% P! f  cgd        4.9102f    4.9102f    1.8252f    1.8252f    4.9102f
# ~) e+ y8 k( e; {//3 N* v/ J, c/ ?

* g9 l" {2 C2 `. ?發現是我的bias電壓不對  導致在triode region  看過這個論壇其他有關OP的文章  果然有幫助ㄋ! [. P+ m9 J- K5 B2 J8 r& J
. M' c8 P/ P; P/ P& v; ~* n
[ 本帖最後由 stevenzhou 於 2007-12-30 11:39 PM 編輯 ]
作者: andywu    時間: 2007-12-31 10:16 AM
想請問spice模擬的電晶體  工作在saturation region 的條件為何?
: D8 e! M; E. D9 M2 T8 t
: r( {9 B& N* |/ F$ i在VGS＞Vth的條件下，當VDS=VGS-Vth時，MOS剛好達到飽和狀態的條件，若VDS＞VGS-Vth，MOS就進入飽和區工作。如果VDS＜VGS-Vth，那麼MOS便在線性區工作。反過來說，若VGS＜Vth，MOS就工作在截止區，此時通道截止且無電流通過，可視為開關在開路的狀態。
作者: et2234    時間: 2007-12-31 07:13 PM
請加共模回授 就可以了0 p" |2 d4 b3 g" i! J: B
因為你用的是全差動對的% f1 F% ]# A8 E2 V9 y' k1 B8 |" e
下次請附圖



歡迎光臨 Chip123 科技應用創新平台 (http://free.vireal.world/chip123_website/innoingbbs/) Powered by Discuz! X3.2