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。
. v+ t% {& X' t9 P& n那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：

# i" _3 S! F0 [. |' P* V# y假設M1:M2=2:4
3 w7 X: O3 {6 s: E1 {+ U; _+ ~8 B而佈局圖在普遍的教科書裡都是像(A)這樣教的：
# J! p4 z- B9 d

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)：
( R* K) p  ]" o* H3 r9 u1 f
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
- v9 q. M/ H7 X2 H8 D可以以中心對稱。

+ O# Z9 H: y$ K1 K% X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。
/ U8 n8 k% l% t# m1 D9 z
' j5 ]' m9 v/ D$ a( G1 ?) I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
- a& I! a' R+ R9 a$ N4 rMOS電流方向相反也不好。他是建議LAY成(E)這樣：
2 o3 a! s/ ?* t1 u
. E) I- `! _9 G! o& V# S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。
" F$ d$ h& G! ]4 @6 q( x. t不是只要M1 M2有在飽合區就好了嗎？請高手解釋一下。
% ]) Y. _7 @( g: l$ o* q/ C3 e" h針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
5 |# r7 F  B& ^: J; V4 u
; H: s* g/ C, M' k
0 e6 A3 N0 {6 m4 D* ?以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
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
" ~1 a4 G" ~2 u; j& |(相同W與L)。這個要怎麼分佈法呢？
, n( D7 N- B% q) p! D/ e我的原案是
, c2 w  z, p1 i4 n4 q6 GM2 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。
1 o5 Q& r' \! n我考慮是
& I$ D: L4 I/ o1 K. G: l0 [M3*4 M2 M1 M3*4 M1 M2 M3*4
! U$ Y6 o, y0 o5 B( S* G' Z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
9 Z$ u! J7 k. G7 a*********************************************************************************
/ B* b. e. p) {% Q) y* a; b, o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。
) U9 D, w8 f7 h1 u那基本電流鏡的電路是如下圖這樣：
. d  H* o' P2 O; q# X
0 {1 ]; ?4 U" P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：

% h" Q; ]3 U- e5 O6 E
7 L: S3 h8 j. o7 {. a$ [但是我個人不會這樣子lay
- G! S+ d2 H5 R5 K6 J因為M1跟M2有相同的VSS，而POLY是弄成指狀的，如(B)：
5 t3 s4 ^/ a* H* r0 k; k7 s( `
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
( y8 v# ?* y7 t9 a可以以中心對稱。
- |" J0 \4 `( D5 ?
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。
, O* k' L  s+ E4 u$ O+ g
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：
$ H7 @' }0 d' t( p' V3 v5 q) |' b
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。
3 b& s$ ^0 k  k9 @& o$ w; D1 A針對以上的方式不知道有誰有別的意見可以提供一下。
4 \3 P3 X3 i' N0 k2 q
5 m2 U5 R6 l7 s1 s7 |5 k
6 w- m9 d4 Q6 B) `5 K1 I( Y) n以上說的電流鏡在1:2的比例都很好佈局。
+ W5 m" c& Z/ [% ^. ^2 U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
因為M1 M2的FINGER數量太少，真要用(E)的方式的話。
9 y: B+ H8 b+ a% Q9 {我考慮是
- e$ |% U& ]5 D0 y3 p5 HM3*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，
9 g$ j) j9 t  W9 c* u1 R哪個誤差量最少，就使用哪一種。

[ 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
. [# A* ?/ c# C, I: V9 g* |- ?% p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。
9 D- u: i7 u4 {( q+ C" b# l/ C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
) i+ M5 N0 u8 j, B$ q
* w0 v. \! O5 R0 }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

E的match效果 從製程方面去看 算是比較好
: \7 _' X% A$ }# t; n9 v
不過 要用到2層M
8 ~- W( V. `8 c
是不建議 用POLY去做連線
  M  N# D& r, R! q, _4 Q
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……                                 
& _( }0 m4 j+ v' p

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
' N2 S/ n" m: U9 m; [8 d0 }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
7 c* v# ?' H3 o" }# |4 v做速度較快的電路時,差異更明顯,
2 e# j( Q; n8 L: S- t' VE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
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
8 [) o3 ~$ Q) i# Tmatch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
4 K/ b2 `: o% @6 |2 f+ O' c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!!
" `% o8 H* T. K4 }) F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 [3 z% z2 C' w7 T. h

hongchengwu

知道了，，想想。。
, o, Q7 I7 _5 s$ K3 ]( c  m
8 X% H/ W8 S9 u

QQ?房器
/ f& w& S$ c# e* i
% s" X# g9 r* w$ a% E3 {  s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 @@
; }! u) w9 j8 o可以麻煩樓主再把圖重新貼上嗎
* h  K) ?" W/ p. c0 m# @$ E3 m  m- Q0 j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
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
3 `8 d7 P% o; u. N: v我再重貼一遍
# R. K% G5 \0 S: J2 b' W7 a% ^$ C*********************************************************************************
各 ...

; O" G7 a4 K4 s) A& k% [謝謝大大的圖文解說，受益良多
. m+ b9 M5 V5 G( P

johnsonlailai

請問為什麼E的match比C來得好啊?