请教电流镜像比例因子的问题

fairfrog

如下图所示的最基本的电流镜结构，我想请教各位一下输出电流和输入电流的比例多大比较合适，比如我的输出电流需要100mA，那么输入电流多大比较合适，还有就是如果输出/输入的比例过大，会带来什么问题。期待大家的答复，十分感激！

victor0o0

主要从噪声和匹配方面考虑

fairfrog

回复 2# victor0o0


   谢谢您的回复。我是担心匹配的问题，如果我想得到一个100mA的输出电流，输入电流为10mA的匹配性会好于输入电流为1mA，但是会增加功耗。
我想请教一下，最大的电流比例一般会取多少，失配的问题通过前端仿真我看不错来。

azeee

楼主好问题，我也来学习

peterlin2010

回复 4# azeee

楼主问题是
, 如果input 1ma 想mirror 到100ma

a.

1:100直接 mirror

b.

1:10 再来是
1:10 => 1:100

这两方式那个比较好吗?

以前我们碰到是分两段方式
, 两边都可以 trim ,
在来 1:10 可能mismatch 会比直接 1:100 小些, 毕竟你如果 mos mirror 做 1:100 那得画多少根?
另外 current mirror 如果拉高mos L 可以改善, 从 simulation 就可以看出 w/l 保持下, 如果直接拉高 L , corner sim 偏差会降低,
还有一点如果你要最后 100ma accuracy , 也可以最后做 trim,只要前面offset能被 trim调回来,
不过一般还是会前面做准点, 后面加trim , CP 时yield rate可以高些

fairfrog

回复 5# peterlin2010


   十分感谢您的回复。我的电路如下（P1的栅和漏接一起）：



Iref=1mA，流过N2的电流需要是100mA，P2：P1=K1，N2：N1=K2，那么K1*K2=100，内部功耗=Iref*（1+K1）*Vdd。
从功耗的角度考虑，我希望是K1越小越好；从电流匹配及版图面积的考虑K2也不能太大。
根据您刚才提供的经验，需要在这两个值之间做个折中。
我想把K1=5，K2=20。
非常感谢您的经验分享。

peterlin2010

你只使用 一级?  current mirror 为何不 cascade ? 一来PSRR会好且更准, 单一级会mismatch 很大

fairfrog

回复 7# peterlin2010


   这个需要考虑一下面积，我会尽量使用cascode结构。多谢！

rockforever

主要看你要多大的精度了。精度要求高，那么肯定是镜像比小一点好。要提高精度，电路方面，vdsat大一点，器件面积大一点。版图方面，共中心对称，周围放dummy，layout的时候尽量使每个器件周围环境相同。monte-carlof仿真要看标准差的3三倍（3-sigma），这样置信区间高。

fairfrog

回复 9# rockforever


   多谢您的回复。这样考虑就很全面了，现在是如何做折衷的问题了，我再仔细考虑一下这个项目最在意的参数，最后再定下来如何取舍。