二阶曲率补偿带隙基准，严重偏离设定工作区域

不用电费

回复 9# fightshan

对于PTAT2电流大小，我已经为了得到最小温漂系数，得出了合适的镜像PMOS尺寸，我也试过修改PMOS尺寸改变注入电流，都无法解决图像往负温度移动的现象。我分析了一下二阶补偿仿真图，在负温度范围，以正温度系数主导并且斜率很大，之后是负温度主导斜率也很大，到了高温区域，正温度系数主导，斜率很缓慢。我想是不是第一个正温度系数主导的斜率过大，导致过快的进入了负温度系数主导区域，最终似的整个图像偏离了我需要的工作温度范围！我的一阶仿真图得到零温度系数的温度值并是在27度附近，我觉得这也是有问题的！原文章的补偿电路是PMOS工作在饱和区所有NMOS工作在亚阈值区，而我的是所有管子工作在亚阈值区，这会不会造成影响？

fightshan

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对于PTAT2电流大小，我已经为了得到最小温漂系数，得出了合适的镜像PMOS尺寸，我也试过 ...
不用电费 发表于 2015-11-15 13:00

                               
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   NMOS当然不能都工作在亚阈值区，你看的文章里面肯定已经说清楚了，哪些管子该工作在那些region了，我不知道你有没有推到过PTAT2电流的表达式，如果管子不能工作在适当的region，你根本不可能写出有PTAT2（我记得是带有Vt的平方项）的电流表达式。

不用电费

回复 12# fightshan
我按原文章调整了PTAT2的工作区域，仿真图出现了改变，但是我刚接触亚阈值设计，没办法让全部的管子在全温度段都工作在预定工作区，到了高温区管子开始不在工作范围了，所以高温区没得到补偿。如果你有设计亚阈值的经验可以告诉我一些，谢谢。

fightshan

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我按原文章调整了PTAT2的工作区域，仿真图出现了改变，但是我刚接触亚阈值设计，没办法让 ...
不用电费 发表于 2015-11-16 20:45

                               
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   管子要在亚阈值区无非就是让栅源电压小于阈值电压，我之前做的PTAT2电路底部两个NMOS的Vgs只有几十个mv在100mv以下,这样你可以保证无论任何Corner任何温度下管子都不会偏离亚阈值工作区，你的电路要保证一定的robust就不能让管子偏置在亚阈值的边缘，可以调整一下管子的尺寸试试，PMOS不用动，它们只是用来镜像电流，L选的大一点，可以超过特征尺寸的10倍以上，用来保证镜像电流的精确度。你可以这样考虑，PTAT2电流的产生其实是一种自偏置电路，环路内电流的大小就像Razavi说的那样是由线性区的那个NMOS的ron和它的Vds决定的，如果增大这个ron，环路内电流有变小的趋势，但是由于环路负反馈的作用，这个NMOS的漏端电压应该会上升，来增大Vds/ron从而使电流变小的趋势减弱，而这正好可以使亚阈值NMOS的S端电压增加，从而使它的Vgs变得更小更加保证了它处于亚阈值区。
至于如何增大ron？这个NMOS不是由一个diode连接的NMOS来偏置的吗？只要让这个偏置电压减小就行了，如何减小？只要让着diode连接的NMOS尺寸加大就可以了。你试试吧

不用电费

回复 14# fightshan


   我已经按照原文章要求的工作区域重新调整宽长比了，并且全温度端都能在预定的工作区。拉扎维书上说Vgs不能太小(二级效应一节)，太小会下降电流数量级别。我的Vgs一般比Vth小100mv，并且Vdsat要下降到50mv一下才能稳定下载亚阈值区。下次我会上PTAT2电路直流仿真图，希望能指点一下。要是理解错误希望指正。 后张仿真图是管子调整后的温度曲线图，整个电路的工作区域已经调整到了，PTAT已经在高温阶段补偿了！但是还是有问题的，第一个零温漂点在27度左右，第二个零温度点又超过130之后了，我最终希望得到了的是两个零温度点相互靠近，并且都能在-30到130之间。

hehuachangkai

能给出参考文献吗，谢谢。。

semico_ljj

参考一下！

不用电费

回复 16# hehuachangkai


   原文章讲的也不是很详细

xuriver2012

没贴上

不用电费

回复 14# fightshan
修改后的PTAT2 整个电路优化后的仿真图，理想电阻可以得到12ppm，工艺库电阻16ppm，我觉得还不够理想！分析下仿真图，PTAT2补偿过于迟缓，我想是不是原电流设计太小，距离快速上升还有一段距离，导致补偿在特别高温下才明显？PTAT2还有个很致命的问题，电源抑制比在电源端输入1V交流电，只有30dB，我不知道如何修改管子尺寸提升电源抑制比...