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标题: 低电压电流基准 [打印本页]
作者: hustcg    时间: 2013-9-3 10:08
标题: 低电压电流基准
请问，现在低电压（0.95V）的电流基准源有哪些实现方式？
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 10:33
( , 下载次数: 107 ) 回复 1# hustcg
给你个参考，你研究下把，
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 10:35
回复 1# hustcg


    刚才的少了个连线。不知道你mos的阈值是多少？ ( , 下载次数: 110 )
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 10:40
回复 1# hustcg

如果电源不小于0.95V，电流模式bandgap应该没问题。弱反型MOS的参考源也可以，但据说没有电流模式带隙参考好--不过自己没用过。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 11:27
回复 4# ygchen2


    电流模式bandgap（banba cell）里面的运放怎么搞啊？低压运放你得给个结构，用电流放大器的话要看Vth了，放大器中bjt应该是用不了的。
还有他问的是基准电流，
作者: hustcg    时间: 2013-9-3 13:34
回复 5# jiang_shuguo 想问下，大家做低压的电流基准时是直接做参考电流还是先设计bandgap再通过V-I转换电路得到电流？这是不是跟精度有关？
作者: hehejiuaixiao    时间: 2013-9-3 13:40
回复 3# jiang_shuguo


    你这电路0.95V肯定工作不了，最小电压就是两个VGS了
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 13:42
回复 7# hehejiuaixiao


    你没看到我问他vth是多少了么？
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 13:43
回复 6# hustcg


    这个要考虑的很多，看那个合适你
作者: hustcg    时间: 2013-9-3 13:54
回复 9# jiang_shuguo

我的是要产生两路20uA±0.2uA的基准电流，对精度要求不是很高，主要是匹配度要高，还有在0.95V甚至要考虑10%的电源电压偏差下，用传统的含bjt管的bandgap结构（如：Banba结构）可以满足吗？我尝试后发现直接做电流基准时能工作的最小VDD可能不合要求，做bandgap时PSRR又太小，所以想看看亚阈值区的结构，听说这种结构可靠性差，因为要流片，不知道合不合适？
作者: hustcg    时间: 2013-9-3 13:55
回复 8# jiang_shuguo

Vth在420mv左右
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 13:58
回复 11# hustcg


    给出ss -40下的p，nmos的vth
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 14:07
回复 10# hustcg


    1%的电流精度还不高啊！PVT？  你说的这种结构可靠性差是指Banba cell还是我给你参考的电路？
若做基准的话，不知道你有没有trim。Banba cell is very sensitive to mismatch。你做的Banba cell 是用op了么？
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 14:08
回复 10# hustcg


    是+-1%的精度20u-+0.2uA
作者: hustcg    时间: 2013-9-3 14:14
回复 12# jiang_shuguo


   ss_-40 corner下，Vthp约为503mV，Vthn可达到525mV
作者: hustcg    时间: 2013-9-3 14:18
回复 13# jiang_shuguo


   我是用两级运放的，
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 14:21
回复 16# hustcg


    你放大器能工作在0.9V？
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 14:23
回复 15# hustcg


    用我给你的参考结构不太够用啊，呵呵
作者: hustcg    时间: 2013-9-3 14:28
回复 17# jiang_shuguo

运放我单独仿过，可以做到50dB增益和63度的相位裕度
作者: hustcg    时间: 2013-9-3 14:32
回复 18# jiang_shuguo

我最疑惑的是，我用Banba结构的bandgap做基准电压的时候，理论计算得到的电阻比不能满足，需要我不断调试电阻比例，导致最后PTAT电流和CTAT电流都改变了很多才能做到很小的TC，还有我之前没有关注PSRR，最后才发现自己做的PSRR过小，不知道为什么
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 14:41
回复 20# hustcg


    我第一个问题是你的op能否在ss -40时工作在0.9V。其实明显你这个op不能工作在0.9V。
bandgap中op稳定性仿真不是单独仿，是在bandgap中仿整个环路的稳定性。你两级的op就不能在op输出加大电容来提高高频psr，而且为了保证瞬态特性bandgap环路中op的输出要加个电容。
   温度系数差是因为环路增益太低，你看下整体的loop gain就知道了。你op gain为50dB那么你这个Banba cell的loop gain也就30dB左右。因为Banba cell的反馈系数太小。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 14:42
还有你低频时候的psr差也是因为loop gain太低。
作者: hustcg    时间: 2013-9-3 15:49
回复 21# jiang_shuguo

我之前只仿过OP的，整体的loop gain该怎么测？
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 17:00
回复 23# hustcg


    你找找别的帖子把
作者: china8894    时间: 2013-9-3 19:11
可以用拉扎维习题上面的那个例子，运放输入管子用耗尽型管
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 19:23
本帖最后由 ygchen2 于 2013-9-3 20:53 编辑

回复 5# jiang_shuguo电流模式bgr被1volt低压设计普遍采用，而且已经用了很多年了，一点都不悬。。。但是如果电压低到0.95-10%还真就有点悬了，我做过到0.9还勉强可以，0.9-slow-40c特性有点不理想。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 20:56
回复 17# jiang_shuguo

把输入电压先做个分压就可以了。。。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 20:59


   
回复  ygchen2


    电流模式bandgap（banba cell）里面的运放怎么搞啊？低压运放你得给个结构，用电流 ...
jiang_shuguo 发表于 2013-9-3 11:27

                               
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电流模式bandgap直接镜像输出电流是最方便的了。。。
作者: semico_ljj    时间: 2013-9-3 21:35
mark。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:15
回复 26# ygchen2


   你应该是做IP的，做产品不会这么用的。而且悬的狠。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:17
回复 28# ygchen2


   用一般的两级放大器在0.9V根本工作不了。在他这个工艺的Vth,在极限corner。而且你bgr用电流镜就更有问题了，因为电压余度也不够。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:19
回复 27# ygchen2


   输入分压没大用，因为不分压时也就0.6V，你分压后0.1V能怎样？你把图画出来分析下就明白了。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 22:22
回复 30# jiang_shuguo

不幸得很，先得做IP，而后还得把该IP集成到产品芯片中，还得大批量供货。。。这个结构在1.2V设计中开始用的，1V是不得不用，后来2.5V，3.3V，5V的也全用类似结构了。。。幸运的是，so far so good.
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:22
回复 26# ygchen2

0.9-slow-40c特性有点不理想。 你也说了。你说做产品这个你就睁一只眼闭一只眼让它过去了？？
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:24
回复 33# ygchen2


   呵呵，还是IP嘛，说实话IP这点不理想可以忽略的。当你做单片产品时你就知道了。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 22:27
回复 34# jiang_shuguo

你觉得不理想，与不能用是一个概念吗？
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:27
回复 33# ygchen2


   其实还有个问题就是，你bgr用电流镜若不cascode，psr会很差，用cascode电压余度不够。我想知道你做的那个1V的bgr的PSR有要求吗？你做的是多少？
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:30
回复 36# ygchen2


   这个点分场合吧。我习惯了用我工作上严禁的方式去要求事物了。只有所有路子都行不通时，才用不理想中的最好的。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 22:32
回复 37# jiang_shuguo

看你需要驱动点电压允许多高了，低的时候完全可以加cascode，电压需要比较高的话用vbg转电流可能会好一些，但如果只有1V的话，改进空间也是有限的。。。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 22:38
回复 38# jiang_shuguo
做设计，做产品，还是需要具体情况具体分析。教条主义害死人。
其实，不嫌麻烦，也可以先把电压泵上去，有足够headroom，低压造成种种烦恼就可以避免了。nothing is free though...
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:40
回复 26# ygchen2


   发现我也没说banba cell悬。我就说Banba cell is very sensitive to mismatch。基准电路中他是最敏感的对offset，mismatch。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 22:45
回复 41# jiang_shuguo

觉得对mismatch敏感度好像与其它bandgap类似，尤其是没有headroom问题的情况下。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:46
回复 40# ygchen2


   所以我的结论是这个0.9V的bgr用个低压op做是可以。但用mirror ，不建议，而且电压余度不够。关键是低压的op，像前面有人说了input 管用depletion mos就可以实现低压op。你以前做的那个bgr用op的话肯定比你mirror的性能好。但是你那个不重要，差点无所谓。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 22:47
回复 32# jiang_shuguo

为啥不可以用PMOS对做输入呢。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:48
回复 42# ygchen2


   你把常见的bgr结构中offset对VREF的影响都算一下，就知道了。，除非你其他结构都用mirror。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 22:49
回复 43# jiang_shuguo

不反对。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:49
回复 44# ygchen2


   ，余度不够哦。他用的是7管的放大器。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:53
回复 46# ygchen2


   Banba cell is very sensitive to mismatch。我这个结论是有依据的，虽然我没有都推过，但我见到了所有基本bgr推完后的结论，所以我不是忽悠你哦。其实不用推倒，不同结构分析下就看出这个banba cell的弊端了。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 22:54
回复 47# jiang_shuguo
我当时用的是rail2rail输入的放大器，前面也不需要分压（没有OFFSET放大），还有其它措施改进PSRR。前面提的只是讨论基于常用OP可能的解决放案。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:56
回复 44# ygchen2


   ，我算错了，pmos输入可以。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 22:58
回复 49# ygchen2


   能说说其他改进psr的方法吗？
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 23:03
回复 48# jiang_shuguo

没有公平比较，结论肯定不靠谱。。。电流模式如果OP输入分压，OFFSET会被放大，所以这种情况算个特例，不好与其它比，或者可以与也做同样比例分压的情况去比。在同样电压供电，同样都有或都没有OP的情况去比。。。应该不难得出结论。。。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 23:11
本帖最后由 ygchen2 于 2013-9-3 23:21 编辑


   
回复  ygchen2


   能说说其他改进psr的方法吗？
jiang_shuguo 发表于 2013-9-3 22:58

                               
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可能不太合适讲得太具体，主要目的还是把高频端抑制往低频压，这么说吧，作用类似在BGR输出端加一个巨大电容，但做起来又不是真的需要那么大面积。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 23:23
回复 53# ygchen2


   想知道你改善之后psr在一些频段有多少？比如低频段，10K，100k，高频段。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 23:25
回复 52# ygchen2


   你忽略了一个最关键的点！！！
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 23:26


   
回复  jiang_shuguo

没有公平比较，结论肯定不靠谱。。。电流模式如果OP输入分压，OFFSET会被放大，所以 ...
ygchen2 发表于 2013-9-3 23:03

                               
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   你忽略了一个关键点！！！！
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 23:35
回复 56# jiang_shuguo


你是想说电阻的mismatch会加进来吧。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-3 23:39
回复 57# ygchen2


   不是，继续猜。先睡了明天在说。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-3 23:40
回复 58# jiang_shuguo

晚安。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-4 09:11
回复 59# ygchen2


    这种结构多了个电流镜像过程，相比与一般的bgr。这个过程对offset，和mismatch敏感。
作者: ygchen2    时间: 2013-9-4 10:04
本帖最后由 ygchen2 于 2013-9-4 10:11 编辑

回复 60# jiang_shuguo

不知道你在琢磨些什么。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-4 10:34
回复 61# ygchen2


    你不知道，就可以想怎样就怎样了，
作者: stoneduan    时间: 2013-9-4 14:59


   
回复  ygchen2


    这种结构多了个电流镜像过程，相比与一般的bgr。这个过程对offset，和mismatch敏感 ...
jiang_shuguo 发表于 2013-9-4 09:11

                               
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   vds 的不同导致镜像比例有偏差呗。
作者: stoneduan    时间: 2013-9-4 15:04


   
可能不太合适讲得太具体，主要目的还是把高频端抑制往低频压，这么说吧，作用类似在BGR输出端加一个巨大 ...
ygchen2 发表于 2013-9-3 23:11

                               
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   一个大的R加上一个比较大的C不就可以了么。。。看你们俩讨论的真累
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-4 15:13
回复 63# stoneduan


    那只是一部分。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-4 15:17
回复 64# stoneduan

猜你也是做IP的，大R大C随便加的啊？不考虑面积成本？，不考虑bgr的启动速度？当然IP对这些要求不高或者几乎不要求。有其他更优的方法提高psr，何必用这么低端的方法呢.
作者: stoneduan    时间: 2013-9-4 15:25


   
回复  stoneduan

猜你也是做IP的，大R大C随便加的啊？不考虑面积成本？，不考虑bgr的启动速度？当然IP对 ...
jiang_shuguo 发表于 2013-9-4 15:17

                               
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   有好方法把高频段psr降下来，那就贴出来喽，给大家分享一下，论坛就是讨论分享的吗，藏着掖着总归不太好。另外，我IP和产品都在做，卖得都还不错。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-4 15:57
回复 67# stoneduan


   要分享出来， 那你得跟他说了。
作者: stoneduan    时间: 2013-9-4 16:23


   
回复  stoneduan


   要分享出来， 那你得跟他说了。
jiang_shuguo 发表于 2013-9-4 15:57

                               
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呵呵
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-4 16:26
回复 69# stoneduan


   
作者: ygchen2    时间: 2013-9-4 21:45
本帖最后由 ygchen2 于 2013-9-4 21:47 编辑


   
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    你不知道，就可以想怎样就怎样了，
jiang_shuguo 发表于 2013-9-4 10:34

                               
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版主别生气。。。不过还真没看出用电流模式bandgap结构做参考电流源怎么就需要比其它bandgap结构需要多个镜像。。。好像并不一定非得先产生电压再转电流吧。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-4 21:55
回复 71# ygchen2
作者: ygchen2    时间: 2013-9-4 22:46


   
回复  ygchen2
jiang_shuguo 发表于 2013-9-4 21:55

                               
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加点小心吧，不要再被忽悠了。。。
作者: jiang_shuguo    时间: 2013-9-5 08:56
回复 73# ygchen2


    ，小白菜。
作者: ruixin2014    时间: 2014-12-18 15:01
学习中
作者: whysst    时间: 2017-7-20 21:48
see/////////////
作者: Andy126    时间: 2018-12-17 18:24




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