亚阈值设计求助

Cruise.lj · 发表于 2016-5-19 16:32:34

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大家好，现在我有一个100nA的电流输入到cascode电流镜，我的问题是则个电流镜中的MOS管是设置在亚阈值区还是饱和区啊，如果是工作在饱和区的话MOS管的L会设计的特别长而W会比较短，这样的话如果多几路镜像的话版图就会显得不好匹配；如果将MOS管设计在亚阈值的话会不会使得电流的镜像比较不准啊，因为经常看到说要使电流镜工作在饱和区，希望有过低功耗设计经验的前辈指点一下啊。谢谢！

feynmancgz · 发表于 2016-5-19 17:36:47

本帖最后由 feynmancgz 于 2016-5-19 17:46 编辑

回复 1# Cruise.lj

太多太多人（甚至某些论文）将亚阈值区和饱和区的概念弄混了。。。。。。 MOSFET的Vgs的大小将MOS管分为三个工作状态：weak inversion（弱反型，或者称亚阈值），moderate inversion（中间反型，部分属于亚阈值）和 strong inversion（强反型，注意名称！这个不叫饱和区）
这三个工作状态根据Vds的不同，都可存在线性区，非线性区但未饱和，还有饱和区（不同的Vgs都存在饱和区！只是对Vds的要求不同！）

如果是要进行低功耗的设计的话，将管子置于亚阈值区是最好的，并且要饱和！亚阈值区一般的说法是Vds>4kT/q能达到饱和状态。
亚阈值设计一个非常大的问题是对于IR drop比较敏感，因为亚阈的饱和电流跟Vgs是指数相关的，而强反型只是平方相关，如果是速度饱和，那就只是线性相关。所以IR drop造成的电流波动是你的设计所需要注意的。