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我的基准电压源为什么电压特性这么差?跪求大侠指点!

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

这是我的电路图,我有几个问题:
首先,我在进行-40-100度仿真时候,输出电压最大最小相差3.269mv,精度应该还合格吧?然后就是电源电压在2v-3v仿真,输出变化了80mv,电压特性怎么这么差?
还有实验室用的PDK是smic28nm,我发现电阻阻值是固定的,这样我就只能调节电流镜的宽长比实现PTAT电压与CTAT电压叠加,不过仿真时候发现共源共栅电流镜有误差怎么破?
还有mos管得宽长比怎么确定?我只是保证了放大器对称,电流镜匹配,所有管子在饱和区的情况。
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回复 1# lizy369 刚才图片怎么不显示?

这种自偏置电路PSRR一般较差。最好有独立的bias产生电路来偏置。

看看,VIN在2.0V 和 3.0V的TC分别是多大,,,如果TC 特性一样的话,那就是运放的offset引起了DC偏移。也就是2.0V和3.0V时候运放的增益以及输入OFFSET大小不一样。

M15/16/17/18/19应该是启动电路 确定稳态工作时启动电路完全关闭工作正常
感觉M15/16/17叠三个管子是为省电流 但可能尺寸没处理好 没关死启动电路
这个启动电路可以考虑换换结构 祝你好运

多谢,TC特性是什么。我刚才分别仿真了 发现2V和3V放大倍数确实不一样,而且相差挺大的。

嗯 这些确实是启动电路,我再改改尺寸试试,谢谢你的意见!

可以看下低压的时候(2V),各个管子的工作状态是否正确,这个电路的工作电压应该要求还是比较高的,2vgs+vds+vbe,有可能上面的管子工作状态已经不对了。

嗯 多谢提醒,我看了一下,2V的时候管子还没有截止,再低就不行了。感觉还是mos管尺寸有问题,还有就是电流镜不太准

嗯,谢谢提醒,我的共源共栅电流镜宽长比比值设为8,不过我发现电流并没有变为8倍,差不多9倍多,这个误差主要是什么引起的?

只要是运放,DC offset摆在那里2mV,你的mismatch死活好不了。
不过这个可能适应于低电压快速开启

电流镜不匹配是由于电流方程在sub-micron时已经不能用简单的二阶方程描述了。比如短沟时W会影响Vth,Rout,等等,导致不match。如果想在仿真时match,可以用W的管,multiple 8,但是layout以后电流还是不会恰好为8倍。1:1的电流镜是最保险的,高于1:4还要精确匹配就要掂量掂量了。

仔细看了一下你的图,感觉问题出在M12和M13上。本来cascode的作用就是隔离supply voltage variation,但是M12变成了diode连接,等于M9的漏极电压会直接影响到M12的漏极。建议M12和M13的gate bias单独产生试试。

看看各个管子的工作状态,检查一下运放输入端的电压,是不是还是很好地跟随,也许在低电压情况下,你的运放已经工作状态不对,增益很低,导致输入端的电压offset比较大

谢谢,我想问下在仿真的时候,运放offset是不是可以不考虑?仿真电路不是理想的吗?

嗯 我仿真验证了一下,正常工作时候是关死的,应该不是这里的问题。

觉得问题是那个cascode,基本没有起到作用。cascode的栅压是对地近似不变的,因此上面电流源就是单管的输出阻抗。如果输出阻抗不高,环路的增益也不大,就有可能psrr差。

问题出在M5,这种连法可以说你的运放就是坏的。

同感,2V~3V范围感觉启动电流HOLD不住

谢谢,能不能说下具体哪个管子的问题?我的放大器增益600多,算是比较低吗?



极低。你有没有仿过2V和3V时运放的增益的差别?还有我说了你的M5接法不对。纯属胡搞。

我的想法和199619919是一样的。你可以尝试给M12,M13,M21的栅再做一个偏置电压,refer to vdd, 看是否有改善

我想21楼说的是M6的接法不对吧。的确本来两级的运放一下变成一级的了。增益上不去,PSRR也不会好。
至于大家诟病的那个cascode二极管接法,我倒觉得没大问题,本来这一路就不会有增益,挡不住supply viaration,环路就是干这事的呀,挡不住就通过调整栅压拉回来呀。
小编好好看看环路增益吧,感觉50dB有点低,特别是电压变化这么大的情况下。

谢谢提醒,能不能说具体点,我改一改。

是m6.图片不清楚,我看错了。
这个管子弄成二极管接法,输出受vdd影响非常严重,而且增益极低。同时还限制了输出点的摆幅,最大变成Vdd-Vth而不是Vdd-Von。我估计,当vdd从3V下降到2V,ea的增益下降了很多,所以不能handle输入端的offset,所以基准会变化。

嗯,你说的真对!确实是你说的那样,要改善这个,有没有好的建议?

说句题外话,smic的28nm当真能用?我记得他家65n就已经把不少人坑惨了

做个独立的偏置源吧。

我是学生,实验室给什么就用什么了,反正是仿真。

谢谢,我看很多人在说运放offset的问题,仿真的时候不是假设器件是理想的吗?要考虑offset吗?

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