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跨导效率

关于弱反型与匹配

对于弱反型(weak inversion)或者说是亚阈值区(Sub-threshold)的 MOS 器件的匹配问题,很容易产生的一个想法就是由于电流和阈值的指数关系,器件的 matching (匹配)会变差。实际上,这种想法并不全然正确,这一问题在 ’Analog-Design-Essential‘ 书中亦有分析,这里简单叙述一下:

首先如下面的基本电流镜电路,考虑阈值 Vth 的 mismatch 由经由 MOS 管的跨导 gm 变为 Iout 的 mismatch,同时 uCox/2(也即K‘)和宽长比的 mismatch 直接影响输出电流,可以容易推出其输出电流 Iout 的 mismatch 为:

ΔIout/Iout=ΔVth*(gm/Id)+ΔK‘/K’+Δ(W/L)/(W/L)
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Simulation for new lib-5 Gm/Id 相关

继续之前关于新工艺下的仿真内容的介绍.

一般在集成电路设计时,对 MOSFET 的过驱动电压 Vov 的选取通常以 150mV~200mV 和 500mV 为分界点(具体可以参见 Willy.Sansen 的 ‘Analog Design Essential’ 一书中相关的分析),当然也可通过 gm/id 曲线来寻找合适的 Vov 电压(关于 gm/id 的设计方法的具体介绍可参见 Stanford 的 EE214 课程文档的说明),个人通常以 Gm/Id*ft 曲线的峰值对应的 Vov 作为一般电路设计中迭代优化的初始点。

关于 Gm/Id 系列曲线的具体仿真电路,考虑其与之前介绍过的 MOS 管本征增益和特征频率的仿真方法相类似,基本上也是直流扫描的方法来实现的.
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