求助：关于电流镜共栅管偏置的问题

hsh22

这不是电流镜，只是用来提供偏置的

wulong527

回复 2# sh_nouvell


    和周边的人讨论下了，Mxa3主要是为了提供共栅管的栅压，razavi上给出了这个栅压的范围（P120页），如果是matching，那么：
    1.是电路matching吗？有没有什么理论性的推导了？
    2.只是版图matching吗？为了让版图更好设计？

谢谢~~

wulong527

回复 3# coolradar


    哦，是的，但如果Mxa3管的作用是给Mxb3提供一个偏压，那Mxa3管与Mxb3管阈值匹配有什么好处了？不匹配又有什么坏处了？

wulong527

回复 9# rice019


    仅仅是版图上的方便吗？
    理论上，两个个w/l的mos管串联等效宽长比并不是2w/l ，这样不是反而给设计带来麻烦吗？

wulong527

回复 8# xiongzhh


    匹配，阈值，版图，是会在这些方面带来影响吗？
    可以再详细解释下吗？

guang3000

给个完整点的电路图不就一清二楚了

xiongzhh

回复 15# wulong527


   我是这么理解的，也不知道对不对。加了那个管子之后，下面的两个管子的源衬电压是一样的，所以阈值电压一样。如果左边因为什么原因电流有微小的变化，那么那个偏置电压也发生一个变化，这个偏置电压的变化是和左边下面那个管子的阈值电压相关的，因为右边下面的那个管子和左边下面的那个管子的阈值电压相同，所以右边之路的电流也发生同样的变化，而不是不同步的变化。其实在电路中，特别是模拟电路中，你会发现很多是靠电流匹配或镜像来完成的，它的绝对大小变化一点没关系，但是相对大小很好。还有就是版图上会更好对称，你自己也能看出吧，这点。我的愚见，见笑了！

lindychen

Max3只是给Mbx3提供偏置，而Max4可能是为了避免偏置点提供不准而预留的管子，一般Max3的L可能是Max4的4-5倍或者更大一点。假如该偏置点过低，那么就通过割线的方式，把Max4移除，即减小整个偏置管的L，那么使偏置点的电压升高。

sh_nouvell

回复 12# wulong527


    完全同意bias这一说法，如果右边两个mos是最终要作为current mirror的reference（也就是上面那个管结到下面管的Drain段），那么matching一说还是成立的，不然的话matching没多大意义在这里我觉得。其次我觉得就是为了美观，甚至可以拆成4，6，etc，真要说这么拆的好处，记得L小，Vth大（short channel比较明显），这样同样的电流就需要更大的overdrive。反省我自己有必要refresh一下。。。

wulong527

谢谢大家了，到目前为止，我把大家的观点总结一下，看理解得对不对，
1、Max3、Max4的作用是为给共源共栅管提供偏执电压BIAS；
2、Max3、Max4为两个MOS管串联，忽略二级效应，可以等效为1个大L的管子；
3、Max4存在有如下原因：
    （1）通过在Max3的源端引入一个电压，使Max3、Maxb3由于二级效应导致的阈值电压相对变化小，达到这两个管子更好的匹配（但仍有问题的是，Max3作为Max4的偏置管，作用可等效于一个电阻分压，Max3、Maxb3匹配有有什么好处了？）
    （2）利用两个栅长为L的mos管串联近似一个栅长为2L的mos管的原理，将一个大L管（Max3）拆开，以便于版图布局；
    （3）拆开成Max4后，还便于后期修调（这里有两个问题，Max3的栅长为Max4的4~5倍的原因是吧修调范围控制在20%~25%吗？还有就是Max3的栅长除了仿真，还有更利于手算的方法吗？）；
    （4）拆开成Max4后，由于存在二级效应，Max3的阈值电压会变大，这样反而可以一定程度减小Max3的L的大小，这可理解为两个L的mos管串联后等效栅长大于2L；