請教有關調folding_cascode 放大器的訣竅

sachiel

regulater是類比電路的一大挑戰
感謝大大分享的這篇PAPER
7 A0 J1 t+ Y* w' q對剛入門的我真是非常有幫助

aksi

希望能一睹此篇文章的设计 让自己OP的设计能更上一层楼 感谢

jjtomes

調OP有很多的技巧在裡面~

6 L0 D% y7 l- d, U. \  K3 E透過大家的討論真的很有激盪的感覺~很棒!!

ele9229

先了解自已需要的spec是什麼再了調電路會比較好

* B7 n1 K* `( }# z2 B如果你要增加暫態響應的話建議後頭再加上

電流回授緩衝放大器

hitxiaojun

看到各位讨论,小的学到不少,真是太感谢了!以你们为榜样,努力学习啊!

st80069

好煩啊...已經第4個禮拜了，但還是調不出來，有大大建議上面加head，不過...很怕改了之後，會影響內容...
努力調了很久，目前進展是增益，446，約53dB.....始終達不到60dB...
而專題本身是沒規定60dB啦，之所以會認為60dB，是因為下面這張圖。
1 @$ c2 I3 ^) I- p! _* w
穩壓器的設計得到CVDDH的穩壓值....
而小弟看過有關穩壓器的PAPER，如果Mdrive的電流增益為gmp的話，
則需要A*gmp >>1，所以私心認為A需要60dB，
: _/ i) @: O/ _$ h0 M$ n; d3 N& r
+ ], \* O+ M6 Q3 z2 ]6 X是我想錯了嗎??
謝謝各位大大不吝指教.....
(已經調到好想哭的地步了....唉唉唉)
(如果真的需要60dB，那我明天趕快改成兩個head好了)

finster

原帖由 st80069 於 2008-6-3 09:50 PM 發表
好煩啊...已經第4個禮拜了，但還是調不出來，有大大建議上面加head，不過...很怕改了之後，會影響內容...
努力調了很久，目前進展是增益，446，約53dB.....始終達不到60dB...
8 Y8 `  @$ F  I4 ~& O" G而專題本身是沒規定60dB啦，之所以會認 ...

' C# Z. a4 Z7 ]' l( y

5 E7 ], I" G; y& C  t* L你的Vref是設在幾伏呢??
. D# n$ H  ?* y2 z' }我記得你的VDD是1.2V,採用P-type input folded cascode OP
如果你的Vref電壓設太高,建議你改採N-type input folded cascode OP,不然,先天上gain值是調不上去的
* A: k7 g$ @4 K- y+ {0 ^不過,53dB,真的是太低了,folded cascode OP要作到60dB是很簡單的一件事

st80069

被最後一句嚇到了...folded cascode OP要作到60dB是很簡單的一件事...(慚愧)
之前曾經弄過0.18製程的，N-type input，VDD=1.8V，High Swing的電流境接法，不出兩天就調出來，上達70dB，面積也小，有足夠PM和SR...不過，卻是亂調出來的。
現在改成更小的製程，N-type input，VDD=1.2V，且有vth小的優勢，但上頭只有一對電流境，寫公式估大概，花上4個禮拜卻只有失敗心得...(心情超沮喪的，超悶)

% A3 p# j# X7 v+ q8 s. P! P6 `: wVref是0.6v。
; h/ I: a" z1 K: T  L3 u如板大命中，P-TYPE是最佳的設計。

. M0 M5 W+ B+ X) D! Y2 F1 U還有，謝謝版大的PM，
  U* i  _. ~6 ^. t$ y$ _版大的PM內容真的有讓我開竅很多東西，又讓我有信心起來，
對照之前版大的回覆，指的是再疊一級電流鏡採wide range做法(應該就是類比說的High swing一樣吧??)，
明早就趕緊來做做看，好想趕快去實驗室試試這樣的做法~~期待~~

& `2 v# ]1 u6 }5 v******************為何會調不出的心得：******************************
6 g. R# H+ i4 e4 L, D: C公式：gm2*( (ro5)   ||   (gm7*ro7*(ro2||ro9) )  )
8 _* ]6 R8 U! V* G. C# Y因為電流鏡那端只有一級，
  ^# n5 H" o' {3 L/ n也就是往上看的ROUT只有一個ro5，
為了避免ro5過小所以一個方法是放大L另一個就是縮小電流I，
而，L5已取7um(太大了吧)電流還必須維持2uA以下的情況ro=2M，
( B9 {2 C4 n! r8 u( {- c# ~
1 L. O  E  h2 K7 N$ F4 I! p4 b9 h+ y往下看是gm7* ro7*(ro2||ro9)，卻也因為電流過小，
8 g& W( A, P/ _& I0 U$ n( ogm7*ro7照公式看來會隨著電流下降而上升，
  S! X1 u7 p9 y* Y& Q8 o但，上升不大...試著放大寬長，沒有明顯的變化。

: }5 s' h( G) e' L' W/ u且，ro2||ro9也因為輸入端跟最后的匯流端的電流很大(一開始我定70uA左右)，
- x0 I( k9 N9 _9 e) C( g. o導致ro2跟ro9變小，雖然gm2有1.2m，但並聯後增益只有400多...
2 J# F( N8 H; q% Y4 U(此時的寬長已經為了拉拔到400多大的不太像65nm製程會做的事了....)
既然gm2無法放大了，不如放大輸出阻抗ro2跟ro9，也就是降低輸入及匯流端的電流...
2 ]- f' l) D" a' w9 G當然gm7*ro7值不變，ro2||ro9也如期上升，卻gm2的下降大於ro2||ro9的上升，
增益當然就愈來愈小。
*******************************************************************************
; u, t3 _& ~: i/ a/ `
  w2 X3 p" D$ [- u[ 本帖最後由 st80069 於 2008-6-4 02:56 AM 編輯 ]

monkeybad

為什麼會調不出來的主要原因在於
. r' W0 T1 E* W+ w
folded cascode OP少疊一級啦

請看附圖
沒有疊的話 往上看的電阻為ro而已 所以總體大概還是ro的數量級 gain大概就是gm*ro左右
這樣跟一級op的gain是差不多的
再修改一下試看看吧 應該很容易調到60db以上
( X* y2 j! `+ F3 A4 T# C) m
$ B* d" E) _8 k9 H8 N[ 本帖最後由 monkeybad 於 2008-6-4 11:09 AM 編輯 ]

monkeybad

抱歉 沒仔細看之前finster vince的回覆 已經有提過要增加PMOS疊接方法
所以只是再重新建議
另外補充一下 假如是設計regulator的話, high gain是有必要的
因為PSRR是跟op的gain有關的

shaq

請問樓主，您所說的 PSRR = - 60dB   是在哪個頻段呢？
3 ]0 ?2 l. ]; e) t1 D: h
& Y& [4 W% z3 J! r' v* A-60dB@ 10KHz, or -60dB@-100KHz ?

st80069

謝謝，很感謝monkeybad大補充，目前已經開始動手做這樣的設計了。
; a2 V) g, l( f+ |& d咦?shaq大的問題是??
如果樓主指的是我的話...小弟好像沒提到PSRR的問題XD...雖然之後還是得考慮...
/ f. A6 b4 e1 p  M* L
怎麼每個大大建議後面都會補個「容易」兩字...這....這......真是太神了.....

princeton_uv

引用:
原帖由 finster 於 2008-5-21 02:03 PM 發表 : f( r7 G$ @! _2 U
$ i% E+ q0 ?2 b! k如果你是用wide range的fold-cascode OP,我覺得op的gain應會超過40db,一般我設計的fold-cascode op大概都可以到達60db以上(在ss corner)
& ^  f, l6 I# H7 V. E6 }- W: {" h; \8 _5 s而且,照公式推導來看,output阻抗是從輸出往上和往下看,現在你的p-load drivi ...


受益了

yhchang

一般來說  一開始就調 folded cascode 好像不是那麼容易調出來
比較好的建議是  先去看看  P.E.Allen 的書  第六章 第七章  怎麼調 two-stage op
再回過頭來檢視  自己的 folded cascode該怎麼調

st80069

psrr

icmr
! n/ e! H: e4 Q

増益是1.135k  約60db

$ r' q& i7 R; G& O$ }: U不過，PSRR好小，
且ICMR也不大，
% n3 n3 W( E- M- j, u$ e! l這樣夠run LDO
. Y+ K3 i' R8 d或者運算放大器嗎??
5 t2 @1 ^* X5 \9 k* }
# p2 u) z( s; R. G+ z. F% J2 g6 A9 r請問，又該如何才能使那兩個往上升哩??
* g8 N/ c& W, h% n+ Z8 L6 J感激大大們不吝指教，謝謝！真的非常謝謝~~

3 D( p# K' R0 w' l6 N4 f[ 本帖最後由 st80069 於 2008-6-7 12:29 PM 編輯 ]

I1121MISSHONEY

多謝你的分享
4 C1 i. O3 P3 R) n% H小弟最近也在為條寬長筆上遇到困難
6 R- k. C3 R+ f( o! }! X7 {5 U實在感謝你的分享使得我們有更多的收穫

limit

現在也正在學習cascode OP，
- ]' @) y% d4 ^7 d9 q" D9 U面臨gain很大但是頻寬大不起來的窘境；
# w7 Q* v' S! y; Z1 V3 }真是多謝7#大大的資料，
- r: z  ^9 Z" S( z  ?還有以上強者的討論，
* k1 F9 }( [! {9 u4 A5 d( m真是獲益良多阿

c28488

對學設計的人..
# T8 o/ S; @- S+ S7 o這是個好東西!!

hoodlum

OP 是類比電路中很重要的元件,
; i. B5 w* {1 ?感謝大大分享資料,讓我們可以了解設計的技巧

lht1021

看大家的讨论，颇有受益！谢谢大家！