作者thola (123)
看板Electronics
标题Re: [问题] 类比电路 问题
时间Sat Jan 10 02:44:11 2009
※ 引述《circularssk (想一辈子被你跟)》之铭言:
: ※ 引述《garyk (开学勒..)》之铭言:
: : 最近要设计一个
: : Rail to Rail OTA
: : 不知道有没有大大设计过
: : 能帮助我 或者提供我资料
: : 或者能告诉我怎麽设计
: : 因为我再设计时
: : 不能把所有电晶体 调进去饱和
: : 不知道有没有大大能帮我
: : 电路图如下
: : http://www.wretch.cc/album/show.php?i=garyk0204&b=1&f=1935898095&p=0
: : 谢谢
: 我随便分析一下
: 左半部的确是目的只是给偏压没错,
: 理论上只要给M9.10 M13.14各一 偏压V1 V2
: 如果你做电路有10个OP,那不是要多拉出20pin去给,cost太高,失败!!
: 所以只要给一个电流源可以轻易的mirror给10个OP,只要给他一个PIN.....离题太多!
: 假设M28传给M20 gate端饱和 ifM17.15.5.7.8 size相同,则所携带电流相同,
: 此点电压代表 定电流,
: 此电压经17.18.24告诉13.14.25(假设size同)你们在此定电流下应该偏压多少,
: 目的在於给适当偏压增加输出ro,此三颗要注意动态范围,
: 同理此电压经15.16.22.23告诉23.26你们在相同电流源下,应该要有多少适当偏压,
: 当23.24 gate电压确定,
: 终於可以跟19说,在此电流下,你偏压应该多少,传给16.18.9.10(size同)
: 当左半部每个gate电压确定後,
: 在分析右边电路,因为5.6.7.8每个电压物理意义都为同一电流,
: 9.10.13.14在左边也被确定,唯一不确定是11.12 gate电压,
: 但只剩一个未知数下,他会被自动偏压在适当位置,
: 如果你每一层(每一横排)size都相同的话,11和23 gate电压 应该会差不多,
: 除了1~4之外,应该每层size最好相同,
: 若要不同 那比例关系要想清楚! 我懒的想了!!
看到这里,由小弟补充讲一下,参考看看
基本上左边偏压电路circularssk大大已经说的很完整
我讲一下右边电路的部份,
OPA第一级输入级由NMOS&PMOS 两对Differential Input以达到rail-to-rail
在OPA第二级(M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14)由两对输入级共用
这种方式在这种电路上很常见。
共用的好处有使整颗OPA的耗电量降低,因为不分开做就减少电流量,
并也可减少晶片的面积
另外,第二级应该是电子学的Floating-cascode(电子学很久没翻,如果没记错的话..)
这部份用cascode是用来增加输出ro以加强DC Gain(circularssk大有提到)
再看由电路图上,第二级的上半部(M7 M8 M9 M10)是由左半部以提供固定偏压
提供固定偏压的用意,我个人的看法是可以让设计者容易控制这级的static current
下半部就是简单的Self-Bias,
话说回来,很多设计这种OPA的电路 基本上大部份在第二级电路
不管上下半部都会做成Self-Bias
这考量到是这颗OPA若是接成unit-gain-buffer的Slew-Rate,
这一部份对於设计OPA的类比工程师,是难免会加以考量进去的
至少,我做的过程我会想到这个问题(但也或许我还太嫩喔..)
不过不过,Self-Bias就是较不好控制这级的static current
从这电路看来,就要判断你要把这颗OPA怎麽应用,
看应用的需求再决定输出级到底是要固定偏压或是采用Self-bias
至於你提到无法把电晶体操作到Sat.
这部分真的是如circularssk所说 "调OP不是天份和运气....是靠兴趣和努力!"
毕竟电晶体W/L要如何选择真的是要花功夫下去的
多设计几种不同架构的OPA 就会开始慢慢对调W/L有感觉的
最後,澄清一下
你的电路图正确应是Rail-to-Rail OPA
不是你所说的Rail-to-Rail OTA
差一个字母,就是不同的电路,操作原理当然也就不同罗。
以上内容参考参考啦~~~
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 219.70.219.249
1F:推 kk123:Folded-Cascode 01/10 08:24
2F:推 kk123:Folded 的由来为输入级可「摺入」 M7,d M8,d 里面 01/10 08:29
3F:→ kk123:基本上,这种架构是 Single-Stage 01/10 08:29
4F:推 nshnsh:1F推文正解 01/10 15:12
5F:→ aaming:不好意思, 不太认同"上下半部都会做成Self-Bias"这段话 01/11 00:14
6F:→ aaming:因为如果将上下都接成自偏压, 反而会有SR的问题, 因为容易 01/11 00:15
7F:→ aaming:让coscode级的上下两个电流源进入triode region造成电流减 01/11 00:16
8F:→ aaming:少, 所以这段话, 我个人不太认同, 不过或许我paper看的少吧 01/11 00:16
9F:→ aaming:th大, 有冒犯还请见谅喔 ^^ 01/11 00:18