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  
" G" m" v4 F, w# N/ p# L我最近把以前模擬過的一顆op
1 }( U" x5 G" ~4 Z' ~' G想由.35換成.18的製程8 l5 T" v: F! K; _0 d$ b
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- F4 h' V* [1 ^( M$ g
想請問spice模擬的電晶體  工作在saturation region 的條件為何
! i2 j4 M2 [1 R  _/ y" N* r有什麼技巧可以讓電晶體工作在saturation region ？+ b" G/ E0 P% q' p

  T* m% @$ f  X8 q* q& ?0 Y//
% o$ V. G6 Y$ r; Y/ [folded-cascade opamp$ G# z, \+ J; r

3 T/ X) U9 H  F.prot1 I+ U/ F: b% g1 K8 @3 C7 t- `
.lib 'mm018.l' TT' s4 O% ]5 n0 v7 T" r
.unprot
7 }3 A# [8 d4 n' [9 n: L# H- c# s3 l- {2 p
VDD vdd 0 DC 3.3v+ [, ^  C* D) ?. G- o
VIN+ vin+ 0 DC 1v AC 1V4 G0 I! a9 N: c0 E* i2 s
VIN- vin- 0 DC 1v
* Y; D  K( J3 Q0 ~# o3 S  j$ S/ p; O. z0 G; v
VBIASP vbiasp 1 DC 0v1 i4 h5 N0 g8 T' ?
VBIASN vbiasn 0 DC 1v7 q; t/ M* z2 y
8 Y  i9 ^( W7 T0 E7 g
m1 7 vin- 1 vdd pch w=15u l=1u m=1
) U" T9 F, Z$ ~# w6 Hm2 6 vin+ 1 vdd pch w=15u l=1u m=1" e4 X" B9 T( k7 i* r
M9 7 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1' s$ B. f2 y8 Z' v2 T( G
M10 6 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1
2 N$ b. t* [# x( {0 k3 G7 r
) S2 v5 X7 y  }5 k! T+ {M11 1 vbiasp vdd vdd pch W=10u L=1u m=30% x/ O) ^! l9 n/ B
.op
$ K1 y% S' u' J/ Q7 ]& X7 I- q.end
1 z/ `. a0 d4 E& l( m; o//% [$ n; M8 d5 o0 o9 L. s% Z1 \7 g

( t1 V2 f" a% }" @2 o$ @- ]) `% K
; d  n# Y( r3 y0 Y. w0 `1 G; v; ?# S
4 d0 t* D, D$ i  v5 ~//1 ******  HSPICE -- U-2003.09-SP1 (20031115) 20:34:49  12/30/2007  pcnt         ; j! _/ E; s& B, }
******  
. f& S; m# J9 p5 ` folded-cascade opamp                                                          ' s& N9 p0 |$ d# b$ n9 d5 {5 r2 g
  ******  operating point information      tnom=  25.000 temp=  25.000         - z3 s$ @: U$ N( C
******  
4 B* l, i2 S) s. V$ o ***** operating point status is all       simulation time is     0.     " ]) u6 n! j  P0 ~3 O/ u7 H$ T
    node    =voltage      node    =voltage      node    =voltage
5 ~1 N, C1 h/ @
4 K8 n+ N0 q# o$ I1 J +0:1       =   2.6291  0:6       =   2.1972  0:7       =   2.1972 8 `" [" A/ M# D" _
+0:vbiasn  =   1.0000  0:vbiasp  =   2.6291  0:vdd     =   3.3000 % m1 n- _: o5 o& D9 S% c
+0:vin+    =   1.0000  0:vin-    =   1.0000
& T4 s' Y6 u; u* l1 R1 Y: d" o0 V1 f$ M8 H
/ r9 k2 c1 C$ U5 \
****  voltage sources) b1 z" S! M: x
  x! I( R& g  J0 X7 q3 ]: b
subckt                                                         
2 w! f; M4 M" O8 | element  0:vdd      0:vin+     0:vin-     0:vbiasp   0:vbiasn  * }& @4 ]8 r+ c4 x! \- i% n2 G; f
  volts      3.3000     1.0000     1.0000     0.         1.0000 7 @2 F9 T6 p, T% G7 W
  current -481.6364u    0.         0.         0.         0.     
5 o: p* G( {5 H: ]  power      1.5894m    0.         0.         0.         0.     5 K; Y5 D* V( u# ?) @) d( i
$ j/ P" s/ H+ c5 s

! U# Q: V& z2 q5 V9 c; z/ ~2 I% m     total voltage source power dissipation=    1.5894m       watts
- c( \7 b" n6 q4 k
7 d, l5 W  R- K
8 H9 ^( R4 N) V* R5 g  z9 @& c1 A **** mosfets& F$ U' p! E; a1 T
3 r4 X6 D% ?/ u% [, k

- j( S; U4 r0 Z8 ?! A# Q; F1 L# k subckt                                                         
: \+ ?9 X0 j1 M* N element  0:m1       0:m2       0:m9       0:m10      0:m11     
4 ~$ f0 i' q9 o( J" ~! A1 h+ A model    0:pch.2    0:pch.2    0:nch.5    0:nch.5    0:pch.5   - X5 q/ E) g; i) x) _# o' ?8 U0 A/ w
region       Linear     Linear   Saturati   Saturati   Saturati
. X9 y( A, i7 n' \+ k  id      -240.8182u -240.8182u  240.7856u  240.7856u -481.6363u; v. _8 v8 U0 ?) d, M( s2 \
  ibs       27.7495f   27.7495f -4.826e-19 -4.826e-19   50.5859a; L# q  f. p5 |# Q
  ibd       27.7495f   27.7495f  -32.5594n  -32.5594n  562.1908f
7 c4 f4 v$ G* W7 @" p9 F+ @  vgs       -1.6291    -1.6291     1.0000     1.0000  -670.8606m) B, _# e5 ^3 R2 ~" `
  vds     -431.9608m -431.9608m    2.1972     2.1972  -670.8606m
8 q+ G% Y8 n  b3 T  vbs      670.8606m  670.8606m    0.         0.         0.     
3 }2 A* G: X2 j; u+ _1 o! i" S  vth     -648.2058m -648.2058m  483.1962m  483.1962m -458.6354m
! t. A7 \/ y2 m  vdsat   -809.0935m -809.0935m  476.0168m  476.0168m -204.2288m
5 ~  I3 g  j6 ]% F! Y- S' j  beta     798.1469u  798.1469u    1.8916m    1.8916m   21.3671m& A7 r* X& O, F0 v
  gam eff  471.4654m  471.4654m  517.3875m  517.3875m  497.9476m2 E4 N" K( F9 }5 b
  gm       267.1075u  267.1075u  765.1671u  765.1671u    3.8578m
7 N; b* v) ?; O& D6 A5 ^  gds      363.5742u  363.5742u    3.1814u    3.1814u   22.5359u
) P. \) s+ b' d/ i9 z& R4 r% l  gmb       99.4698u   99.4698u  228.8685u  228.8685u    1.2749m* U* X$ E' K) P4 Q6 r
  cdtot     96.5215f   96.5215f    4.7983f    4.7983f  371.1814f
. C: u* C; {5 }1 ^0 i+ A3 Z  cgtot    129.8446f  129.8446f   33.1464f   33.1464f    1.9566p8 t) N, D5 {! V. J/ B' E
  cstot    123.3593f  123.3593f   41.7131f   41.7131f    2.5406p
* `' l: C5 q$ v  cbtot     52.6108f   52.6108f   18.6504f   18.6504f    1.3034p/ S& t( {  f& _+ E7 [
  cgs       77.8780f   77.8780f   28.1644f   28.1644f    1.6472p
3 b# g  O: d) a" ~  cgd       50.9572f   50.9572f    1.8252f    1.8252f   98.1048f/ F' c5 {  S  H7 q) L3 C
//+ \4 H. G: h5 _
: Z8 J* H, A) I4 T: R! {! f
[ 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 opamp
% C0 R( u% x+ E; O8 X+ V8 ^5 `, z0 ?: ~9 X* b5 F1 o
.prot/ ^6 o& C% a9 C
.lib 'mm018.l' TT: ~9 H/ ~5 G2 c8 c) I4 N: c! I
.unprot( ]/ H! H# M6 `1 G! |
% B6 y6 Y) \* s, i" E
VDD vdd 0 DC 3.3v( g, [' f/ j! q3 K% Y( J
VIN+ vin+ 0 DC 0.5v AC 1V' c) Y2 @0 K! f- r4 O% |3 T$ N0 ?
VIN- vin- 0 DC 0.5v
' P+ ~! _# S) \) J" z6 S4 b  T& j; g4 r% Q. W( M: a6 N# P
VBIASP vbiasp 1 DC 0v0 H' ^# {, |0 B  n0 k* ]4 u; C
VBIASN vbiasn 0 DC 0.88v& E! R; x4 I6 \2 [* V
m1 7 vin- 1 vdd pch w=15u l=1u m=13 ~! v3 ~; ]2 [" r" q) N  Z
m2 6 vin+ 1 vdd pch w=15u l=1u m=1
7 R$ }5 O" P* Z4 ?, H2 S! RM9 7 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=1
$ s2 u6 e( {9 }4 j6 h' C; L% w7 Z, HM10 6 vbiasn 0 0 nch W=5u L=1u m=16 c' M: g# I, t  ~
" }" d. @% O& Y' b! H( U: N% G
M11 1 vbiasp vdd vdd pch W=15u L=1u m=1
3 u  @! p' o& Q1 q) ~.op
* p/ G1 D( A5 R7 m2 S3 q+ C2 V.end
6 B! G; ]( g2 U6 ^: `9 f' ~) h, d2 s) F# H9 H+ o- I
//: Z; O* O; j9 T8 t; \0 w
  
6 ~2 f5 _, J* R  \. x$ @4 p1 ******  HSPICE -- U-2003.09-SP1 (20031115) 23:20:01  12/30/2007  pcnt         ( T0 ?0 F% |; m" O0 `
******    }6 o: ~3 [$ d1 P$ q
folded-cascade opamp                                                         
  _& f+ ?9 b. {: c0 O* q) _, R  ******  operating point information      tnom=  25.000 temp=  25.000         
$ t6 ]/ _* J4 W  H3 A& b$ E" Q ******  $ S! O  z- R! w+ f% P
***** operating point status is all       simulation time is     0.     
; r& _) k; K2 q8 p  t3 E3 H    node    =voltage      node    =voltage      node    =voltage3 ?" _* b6 M- }( m( @& `) M5 p

8 `5 t% z  ]) J0 y) X7 I +0:1       =   1.9514  0:6       = 572.9837m 0:7       = 572.9837m0 y8 z4 m" T: w4 Q
+0:vbiasn  = 880.0000m 0:vbiasp  =   1.9514  0:vdd     =   3.3000
7 ^9 a0 Y8 U! K% A +0:vin+    = 500.0000m 0:vin-    = 500.0000m
/ \- a; `7 L0 H- m4 `) _( T  i2 X: M$ T3 Q: q+ I' ~  H! }

8 S5 s6 S( ]+ F+ s) R% V* H ****  voltage sources4 j7 e, W6 a, i. t5 Z

, t$ G$ }  r4 `+ M/ r subckt                                                         
$ W, A! x+ j: t# S element  0:vdd      0:vin+     0:vin-     0:vbiasp   0:vbiasn  + X/ M* f4 D. m2 _+ z1 N
  volts      3.3000   500.0000m  500.0000m    0.       880.0000m
- w+ G. U+ T: {  current -298.0119u    0.         0.         0.         0.     
8 R: E% y/ u; I3 z9 d8 X6 b$ }  power    983.4394u    0.         0.         0.         0.     
3 q  R8 \2 g8 S, O) a3 ^) k( ^0 Q
' X9 D9 C- V/ ]) h$ V) N9 j
     total voltage source power dissipation=  983.4394u       watts
. Z# E0 k6 F5 [) ]: y  C
' n. y. D' K* u8 p5 _. W/ i6 w& _( L) u! o& i$ R* Z/ R
**** mosfets" x" k2 e8 c3 t# g
- a5 |( y  u6 N0 [

2 d- D. o/ U* B/ n9 ~  d3 @% Z subckt                                                         
$ D; ^. P! ~5 t( x9 F element  0:m1       0:m2       0:m9       0:m10      0:m11       x! E- t" [& U+ D" J- `0 E9 T/ d
model    0:pch.2    0:pch.2    0:nch.5    0:nch.5    0:pch.2   
! z) r: h7 O0 C region     Saturati   Saturati   Saturati   Saturati   Saturati
" K/ ~+ v8 H) U7 d3 V  id      -149.0060u -149.0060u  149.0060u  149.0060u -298.0119u
% w! P. R0 Z4 l3 `$ Y4 [7 B+ k  ibs       27.7495f   27.7495f -2.988e-19 -2.988e-19   30.8833a
/ W* }" S) O- B& p  ibd       27.8713f   27.8713f -189.5634a -189.5634a   27.7498f
9 y+ r  m* f7 B0 @  vgs       -1.4514    -1.4514   880.0000m  880.0000m   -1.3486
; x3 l6 A; g% o* h- J- S7 P! L  vds       -1.3784    -1.3784   572.9837m  572.9837m   -1.3486 ! \% g, Q2 A; d: m2 Z- W
  vbs        1.3486     1.3486     0.         0.         0.     , R& q+ J: c7 G! `
  vth     -804.9352m -804.9352m  483.5635m  483.5635m -458.4947m# q% ~* a" j9 A# F& V
  vdsat   -562.7348m -562.7348m  384.0604m  384.0604m -707.9220m
7 n7 X3 _+ |0 x, }& b, w  beta     786.5353u  786.5353u    1.9473m    1.9473m  908.9518u
3 J- I, u6 }: Y, e  A3 r  gam eff  455.9316m  455.9316m  517.3876m  517.3876m  490.7250m) T2 N) S% V. H
  gm       399.4882u  399.4882u  626.4651u  626.4651u  567.1552u) F7 ]: R9 |4 P+ y* e
  gds        3.3727u    3.3727u   13.5609u   13.5609u    7.0085u
; \1 w2 s9 k7 O* s  gmb      104.1632u  104.1632u  183.7342u  183.7342u  204.2159u7 @7 I- \; A3 i2 s# q
  cdtot     14.6309f   14.6309f    5.7615f    5.7615f   16.6723f
0 p1 a% r5 X1 f+ B0 {; e; o  cgtot     97.3463f   97.3463f   33.1397f   33.1397f   98.6312f
# U1 e0 y6 m% Y  m# f% Z) g1 }  cstot    114.2711f  114.2711f   41.7018f   41.7018f  128.3842f3 x4 ^. D+ x% L
  cbtot     43.1833f   43.1833f   19.6812f   19.6812f   61.7252f+ ^6 @( c8 a4 F) O4 t6 x& v
  cgs       85.8953f   85.8953f   28.0877f   28.0877f   84.7928f, n' F4 {: v: Q% C7 A# a5 A/ G% D7 l
  cgd        4.9102f    4.9102f    1.8252f    1.8252f    4.9102f4 S; t% t1 J* C& x3 ~, P( f
//* I, G, F  d5 v& @/ j

+ u* v3 F/ f6 V0 w1 t1 q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
0 X, M2 B! M7 v8 o
  R: l) [5 V* G3 w& r+ q: T[ 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?+ }! g8 M8 _4 i7 @5 ]; p( `: r  |

6 O4 K$ G2 _. L: {  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- S+ R& V  u; R0 A5 y3 q0 \
因為你用的是全差動對的6 ~" S1 Q9 K  c4 h, \
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