调节MOS管进入饱和区的顺序

lskybs

各位好！希望大家可以仔细看完我的问题，然后帮忙回答一下。
    由于刚接触模拟IC设计，没做过什么项目，所以基本上没有任何经验，对于一般的电路可以看懂，也能够分析。但是最近要用cadence进行电路设计，然后仿真，其中存在着一些疑问，具体如下：
（1）假如有一个电路，例如套筒式运算放大器，当画完电路图后（其中没有修改任何参数），应该如何去调节管子的参数使所有的管子都偏置在饱和区，是根据公式I=1/2*Un*Cox*W/L*(Vgs-Vth)2*(1+xVds)来调节吗？另外是否存在一个调节管子参数的顺序，例如从上到下，或者从下到上等等。
（2）存在一个疑惑，感觉在调电路的时候，理论有时候只能判断大概，算的好像不太像，我不知道是不是自己进入了一个误区，希望大家在电路设计方面给初学者一个建议，千万不要说：做多了就好了！谢谢了。

hezudao

其实也不需要做多了，那几本书随便看一本里面的几十页就够了，

cslvista

你要用gm/id 法就可以做到非常准确
如果你使用I=1/2*Un*Cox*W/L*(Vgs-Vth)2*(1+xVds) 这个公式做出来的东西就很不准确，gm/id法来设置宽长比是很正确的，如果你要使用上面的平方律公式，那么你以后调整起来就很麻烦，你会发现你手算的和实际计算的差了很远，因为平方律公式只适用于L=4um的管子，而现在深亚微米的时代这个公式和实际就差了太远了。gm/id 法就可以做到高精度，实际仿真出来的和手算的基本是一模一样的

xushuainju

给你个经验值好了，NMOS 用个5u/1u，然后根据你想要更小的Vdsat或者更节省面积来调整，PMOS ratio 2 到3倍。初学者可以遵循从电流源进入点开始调节的原则逐级调整。

lskybs

回复 3# cslvista


    你好！谢谢你的回答！但是我不太明白你所说的Gm/Id，这个是Gm的公式吗？希望可以举个例子说明一下，谢谢！
    另外我还有其他的问题想请教一下你：
(1)假如有管子M1和M2，M1的S和M2的D接在一起，现在调节M2管，使其Vds变化，那么这个Vds的变化是D点的电压变化引起的呢？还是S点的电压变化引起的？或者是其他的什么原因？
(2)假如有管子M1和M2，M1的S和M2的D接在一起,M1偏置在饱和区，M2在线性区，现在需要调节M2管使其进入饱和区，但是M2管压降的变化导致M1管压降的变化，最后可能导致M1管也进入线性区，那么就得从新调节M1使其进入饱和区，如果是这样的一个过程的话，在调节管子的时候就没有一个参考量(不变量)，这样感觉很盲目！麻烦你指导一下！谢谢……

lskybs

回复 4# xushuainju


    谢谢你的回答。但是我有点不太明白你所说的：初学者可以遵循从电流源进入点开始调节的原则逐级调整。希望可以详细解答一下，谢谢！

semico_ljj

picture?

cslvista

gm/id 是一种设计方法 ，你搜一下论坛的帖子，最好先看一下斯坦福大学的EE214课件

你要调两个管子，使其进入饱和区，先做出M2管的vgs~id/w的曲线，先自定id和vgs,这时用id/ （id/w）就可以得到M2管的w长度， 这时候你要定M2管的D的电压值，使M2处于饱和区，这个值你自己决定。然后你再画一条mos管源极接你所定电压值的电压源，再做一条vgs~id/w的曲线,因为源极电压不同的MOS管，阈值电压是不一样的，然后你再自定M1管所需要的vgs，这个vgs要保证gm/id 处于5和10之间，这时M1管是饱和的

lskybs

回复 8# cslvista


    谢谢你的解答，我自己在琢磨琢磨！

cslvista

不用gm/id 法也可以说得明白，就是M2管的漏极的电压值你要自己给出，比如vg-vth=1v,那么vd我就给个1.2v,是不是就M2就饱和了？因为vd 是M1管的源极，所以我根据电流值定出M1的Vg，假设M1的vgs-vth=2v
那么M1的Vds我定个3v,所以vd=1.2+3=4.2v ,M1的漏极就定为4.2v,是不是M1就饱和了，所以你要自己决定漏极电压的值，就很简单了