作者k23210000 (太谷洋平)
看板Electronics
标题Folded cascode OTA问题
时间Sun Jul 16 18:42:47 2023
各位前辈大大好，
我因为要使用gm c的积分器，
因此需要使用到含有source degeneration的
folded cascade OTA，
我在模拟电路时是使用nmos输入的OTA，
输入对下方电流源使用differential的nmos时，
我模拟出的AC gain跟计算的不同，
整体电路的gm应该要等於输入mos的gm，
但明显小很多，当下面的电流源使用单颗nmos时就比较接近计算的gain，
但是我看过每个节点的电压电流都一样，
且都有在饱和区，
请问各位大大是模拟出了问题还是电路设计问题呢？
手机发文排版请见谅。
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1F：→ Baneling: 你都用source degeneration 了 Gm是怎麽算? 07/16 20:06
2F：→ k23210000: 加上source degeneration的话等效gm是gm/1+ 07/16 20:20
3F：→ k23210000: gmRs 07/16 20:20
4F：→ k23210000: 可是我测Ac gain挂上Rs後gain反而增加了 07/16 20:21
5F：→ samm3320: Testbench跟schematic 贴出来吧，不然怎麽隔空抓药 07/17 11:32
10F：→ k23210000: 以上电路给大大参照 07/17 16:45
11F：推 jkamberson: 把tail电流源改成差动的 输入差动对的source点就不能 07/18 11:31
12F：→ jkamberson: 当小讯号接地了吧 那就变成输入差动对被各自的电流源 07/18 11:31
13F：→ jkamberson: source degeneration 然後你的差动电流源又在饱和区 07/18 11:31
14F：→ jkamberson: ro很大的话degeneration完的gain当然很小 07/18 11:31
15F：推 jkamberson: 把差动电流源的drain接在一起应该就正常了 但这样其 07/18 11:33
16F：→ jkamberson: 实就是单一颗tail电流源XD 07/18 11:33
17F：→ k23210000: 对耶，全差动的电流源ro变source degeneration，那如 07/19 01:06
18F：→ k23210000: 果我想用挂的电阻达到source degeneration我该怎麽调 07/19 01:06
19F：→ k23210000: 整电流源比较好呢？ 07/19 01:06
21F：→ k23210000: /uaDjtJC.jpg我想达到这种效果 07/19 01:14
23F：推 deathcustom: 把drain用一个电阻接在一起啊，这不是基本吗? 07/19 08:23
24F：→ deathcustom: 你把两个current source的drain用电阻接在一起就好 07/19 08:23
25F：推 deathcustom: google: OP amp source degeneration 07/19 08:25
26F：→ k23210000: 回楼上大大，有尝试过了，但gain反而增加了 07/19 12:59
27F：→ jkamberson: 相较什麽条件gain增加了阿？电阻用多大？ 07/19 18:22
28F：→ k23210000: 回j大，以上面第一张电路图为例，挂上40k电阻gain从26 07/19 19:53
29F：→ k23210000: 上升到30db 07/19 19:53
30F：→ k23210000: 因为电流源的ro不够大，所以rs会被ro并掉 07/19 20:15
31F：→ samm3320: Ro连40k都没有？有进sat吗 07/20 01:45
32F：推 jkamberson: 咦为什麽你看起来很像没sizing过 07/20 12:09
33F：→ jkamberson: 电流源L怎麽不用大点？ 07/20 12:09
34F：→ k23210000: 电流源小ro只有14k =( 07/20 14:16
35F：→ k23210000: 调整L吗？ 我试试看 07/20 14:16
36F：→ k23210000: L跟小ro成反比 07/20 15:38
37F：→ samm3320: 痾到底什麽跟什麽,M14 vod 有调整吗 07/20 16:02
38F：→ samm3320: 你的mos vod跟vds-vod设计多少？ 07/20 16:05
39F：→ k23210000: 回s大，有确认过都在饱和区 07/20 17:21
40F：→ k23210000: 看起来唯一的方法只有cascode电流源了吗？ 07/20 17:22
41F：推 jkamberson: 正常来说L越大ro会越大吧 饱和区也有分有没有压到vds 07/20 18:11
42F：→ jkamberson: 然後你的W也不调的吗?Vb的700mV又是哪里来的阿? 07/20 18:11
43F：→ k23210000: 我是在相同电流的情况下L增加ro变小 07/20 18:39
44F：→ k23210000: Vb我测试用直接挂电压源 07/20 18:39
45F：→ k23210000: vod是0.205,vds-vod是0.012 07/20 18:41
46F：→ k23210000: 感谢楼上几位大大的解答，最後我用cascode电流源解决 07/20 22:06
47F：→ k23210000: 问题 07/20 22:06
48F：推 deathcustom: Vb给这种整数感觉就像为了交作业按照自己想像定的 07/20 22:38
49F：→ k23210000: 也算是交作业，为了赶下线QQ 07/20 23:55
50F：推 deathcustom: 感下线的话...定这种架构等等很容易出事(过来人经验 07/21 08:16
51F：→ samm3320: 12mV就已经快压死了啊 07/21 12:03
52F：→ samm3320: 电流镜不要用电压给，你一跑PVT马上挂掉 07/21 12:04
53F：→ samm3320: 就算是要外灌，也要用电流抽再mirror过去 07/21 12:05
54F：→ k23210000: 这种最普通的架构也会出事吗 07/21 12:09
55F：→ samm3320: 你光高低温Vt就可能差100mV了，你怎麽知道gate要给几伏 07/21 12:11
56F：→ k23210000: 请问s大，那vds通常要有多少的空间呢？ 我旁边是还有 07/21 12:11
57F：→ k23210000: 做偏压电路啦 07/21 12:11
58F：→ samm3320: Headroom够的话至少放100mV吧 07/21 12:14
59F：→ samm3320: 你的状况Vod压到100mV你headroom就够了 07/21 12:17
60F：→ samm3320: 但headroom你要跑低温Slow corner看 07/21 12:18
61F：→ k23210000: 好，我跑看看PVT跟corner 感谢s大 07/21 12:32
62F：推 jkamberson: L跟ro正相关是在固定vov的情况下 定电流只调L偏压点 07/21 19:25
63F：→ jkamberson: 就跑掉了 ro变小很可能是vds压到 07/21 19:25
64F：→ jkamberson: 然後调L vth也会变 所以vb电压给死观察无法固定变因 07/21 19:28
65F：→ cebelas: 你的CMFB呢 然後你bias的给法都是错的 08/13 18:00
66F：→ cebelas: 还有opamp不要open loop 去gain 08/13 18:01
67F：→ cebelas: 你要CMFB + 外部回授去建立正确操作点再去break loop 08/13 18:01
68F：→ cebelas: 然後要量OTA的Gm 应该是直接output放超大cap. 去量 08/13 18:03
69F：→ cebelas: ac(icap) / ac(vid) 在你建立的操作点底下 08/13 18:03
70F：→ jbc77728: 全差动OP没回授 基本偏压是没办法定义的 08/23 23:11