Re: [問題] 類比電路 問題
※ 引述《circularssk (想一輩子被妳跟)》之銘言:
: ※ 引述《garyk (開學勒..)》之銘言:
: : 最近要設計一個
: : Rail to Rail OTA
: : 不知道有沒有大大設計過
: : 能幫助我 或者提供我資料
: : 或者能告訴我怎麼設計
: : 因為我再設計時
: : 不能把所有電晶體 調進去飽和
: : 不知道有沒有大大能幫我
: : 電路圖如下
: : http://www.wretch.cc/album/show.php?i=garyk0204&b=1&f=1935898095&p=0
: : 謝謝
: 我隨便分析一下
: 左半部的確是目的只是給偏壓沒錯,
: 理論上只要給M9.10 M13.14各一 偏壓V1 V2
: 如果你做電路有10個OP,那不是要多拉出20pin去給,cost太高,失敗!!
: 所以只要給一個電流源可以輕易的mirror給10個OP,只要給他一個PIN.....離題太多!
: 假設M28傳給M20 gate端飽和 ifM17.15.5.7.8 size相同,則所攜帶電流相同,
: 此點電壓代表 定電流,
: 此電壓經17.18.24告訴13.14.25(假設size同)你們在此定電流下應該偏壓多少,
: 目的在於給適當偏壓增加輸出ro,此三顆要注意動態範圍,
: 同理此電壓經15.16.22.23告訴23.26你們在相同電流源下,應該要有多少適當偏壓,
: 當23.24 gate電壓確定,
: 終於可以跟19說,在此電流下,你偏壓應該多少,傳給16.18.9.10(size同)
: 當左半部每個gate電壓確定後,
: 在分析右邊電路,因為5.6.7.8每個電壓物理意義都為同一電流,
: 9.10.13.14在左邊也被確定,唯一不確定是11.12 gate電壓,
: 但只剩一個未知數下,他會被自動偏壓在適當位置,
: 如果你每一層(每一橫排)size都相同的話,11和23 gate電壓 應該會差不多,
: 除暸1~4之外,應該每層size最好相同,
: 若要不同 那比例關係要想清楚! 我懶的想了!!
看到這裡,由小弟補充講一下,參考看看
基本上左邊偏壓電路circularssk大大已經說的很完整
我講一下右邊電路的部份,
OPA第一級輸入級由NMOS&PMOS 兩對Differential Input以達到rail-to-rail
在OPA第二級(M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14)由兩對輸入級共用
這種方式在這種電路上很常見。
共用的好處有使整顆OPA的耗電量降低,因為不分開做就減少電流量,
並也可減少晶片的面積
另外,第二級應該是電子學的Floating-cascode(電子學很久沒翻,如果沒記錯的話..)
這部份用cascode是用來增加輸出ro以加強DC Gain(circularssk大有提到)
再看由電路圖上,第二級的上半部(M7 M8 M9 M10)是由左半部以提供固定偏壓
提供固定偏壓的用意,我個人的看法是可以讓設計者容易控制這級的static current
下半部就是簡單的Self-Bias,
話說回來,很多設計這種OPA的電路 基本上大部份在第二級電路
不管上下半部都會做成Self-Bias
這考量到是這顆OPA若是接成unit-gain-buffer的Slew-Rate,
這一部份對於設計OPA的類比工程師,是難免會加以考量進去的
至少,我做的過程我會想到這個問題(但也或許我還太嫩喔..)
不過不過,Self-Bias就是較不好控制這級的static current
從這電路看來,就要判斷你要把這顆OPA怎麼應用,
看應用的需求再決定輸出級到底是要固定偏壓或是採用Self-bias
至於你提到無法把電晶體操作到Sat.
這部分真的是如circularssk所說 "調OP不是天份和運氣....是靠興趣和努力!"
畢竟電晶體W/L要如何選擇真的是要花功夫下去的
多設計幾種不同架構的OPA 就會開始慢慢對調W/L有感覺的
最後,澄清一下
你的電路圖正確應是Rail-to-Rail OPA
不是你所說的Rail-to-Rail OTA
差一個字母,就是不同的電路,操作原理當然也就不同囉。
以上內容參考參考啦~~~
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