亚阈值CMOS基准测试输出电压偏低且振荡

le6600 · 发表于 2016-3-8 17:28:45

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请教各位前辈，一个如图所示的电压基准
QQ截图.png

左半边用于产生PTAT电流，右边的亚阈值MOS管M6起Vbe同样的作用。用一个1pF的电容作为左半边电路的启动。
此基准对于不同的工艺角输出基准电压不同，但是最低在ff角下后仿时也有0.68V的输出。测试了3块芯片，输出只有0.33V左右，而且纹波相对很大，似乎在不停充放电中。前后仿都通过了，是因为启动的问题吗？

sjun · 发表于 2016-3-8 18:44:44

貌似没有启动啊，测到的干扰是50hz的市电，输出高阻。可以看下电源电流。

le6600 · 发表于 2016-3-8 23:02:25

回复 2# sjun

感谢前辈回复！电路输入接的是3V直流电源，难道市电也会影响直流源的输出吗？测试了3块芯片，在1.5-4V输入时基准输出平均值都是0.33V左右，但是都有如图所示的交流波动。怀疑是启动电路处于不停地开关过程？

le6600 · 发表于 2016-3-9 09:38:53

回复 2# sjun

还有想请教一下测试基准源时是否应该接负载或电容，还望前辈不吝赐教。

wandola · 发表于 2016-3-9 09:50:01

你左边的constant-gm是怎么启动的？那个cap能启动么？？

基准电路是不能直接接负载的，需要buffer出去。

le6600 · 发表于 2016-3-9 12:05:55

回复 5# wandola

采用电容做启动考虑的是上电瞬间，有一个波动电流经M1，M1b，CS和M4b，M4流入地，使偏置摆脱0电流点，实现电路启动。也许这样考虑不对，再看看。
基准输出确实要接buffer才能使用，谢谢前辈提醒。模拟ic不是我的研究方向，半年多没碰，竟然忘了......

amodaman · 发表于 2016-3-9 13:16:30

靠一个电容CS的耦合就能拉动M4b和M4脱离0电流状态吗？至少也要考察一下环路增益吧，看看拉动够不够。我看是不够。而且电源快上电和慢上电也是截然不同的启动时间，很不可靠。

le6600 · 发表于 2016-3-9 14:50:14

回复 7# amodaman

确实是设计时欠考虑了，以为上电瞬间的电容耦合就可以带动偏置启动，后仿过了就没考虑太多。测试用的直流源源比较简陋，从开启到稳定竟然要500多ms，上电慢，应该也是启动异常原因之一。谢谢指点！

sjun · 发表于 2016-3-9 20:44:33

nmos阈值是多少？应该是根本就没有启动吧，基本没有电流流过吧。那个点相当于浮空了，当然容易耦合了。

sjun · 发表于 2016-3-9 20:47:47

试试电源快速启动吧。可以先启动电源，再用开关嘛。

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