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查看: 15873|回复: 19

应该如何仿真电流镜的输出电阻???

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发表于 2009-1-6 17:38:13 | 显示全部楼层 |阅读模式

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我用Spectre仿真cascode电流镜的输出电阻:
       一种方法是通过扫描输出端电压vout,得到输出电流Iout,然后对结果求导,得到gout,最后在求倒数获得rout,这个结果跟我设计时的结果接近。
      另一方法是,直接给出输出端的电压值,然后仿真获得各个管的静态工作点,然后通过rout=gm4*ro4*ro2获得,但是这个结果跟设计时的相差甚远,为什么呢?
发表于 2009-1-6 17:55:19 | 显示全部楼层


原帖由 peterlau1984 于 2009-1-6 17:38 发表
我用Spectre仿真cascode电流镜的输出电阻:
       一种方法是通过扫描输出端电压vout,得到输出电流Iout,然后对结果求导,得到gout,最后在求倒数获得rout,这个结果跟我设计时的结果接近。
...



“与你设计时的结果接近”?
你是依据设么设计的?还不是你第二种方法么
结果就形成一个奇怪的逻辑了,哈哈
当然第二种方法是估算,不要有数量级的差别就谢天谢地了
 楼主| 发表于 2009-1-7 08:59:49 | 显示全部楼层
楼上说的没错,我是按照第二种方法,即rout=gm4*ro4*ro2这个式子设计电路的,设计时rout=10M欧的。
设计后用第二种方法做dc得到的静态工作点,ro4和ro2大概是1k左右,gm只有1 mA/V,跟设计时相差几个数量级。
发表于 2009-1-7 09:42:39 | 显示全部楼层


原帖由 peterlau1984 于 2009-1-7 08:59 发表
楼上说的没错,我是按照第二种方法,即rout=gm4*ro4*ro2这个式子设计电路的,设计时rout=10M欧的。
设计后用第二种方法做dc得到的静态工作点,ro4和ro2大概是1k左右,gm只有1 mA/V,跟设计时相差几个数量级。



你看错了吧,如果在cadance里面,用print DC operating points
可以看到transistor的工作点里面有
gds 是 微分或者说是交流小信号输出阻抗
还有一个是ron 是直流电阻,就是直接用vds/Ids得到的
你可能看了这个参数,
ron一般都小于gds, 你画一个I-V曲线就明白直流电阻于交流小信号电阻的区别了
例如:
gds=7.55u  其电阻为132k ohm
ron=70.17k ohm

从你的情况看来,你的vds给的太小了
按你的说法gm*ro4=1,明显有问题么
 楼主| 发表于 2009-1-7 11:43:48 | 显示全部楼层
感谢楼上的回复!
我查了cadence的document,ron是On-resistance;gds是common-source ouput impedance.

根据你的说法,我用dc扫描Vds,得到不同Vds下的Iout,然后对Iout求微分,得到的d(Iout)/d(Vds)也就是gds了,所以第一种仿真方法得到的结果跟设计specification吻合。对吧?

学到很多,感谢!!
发表于 2009-1-7 13:58:52 | 显示全部楼层
可能你在计算的时候把小信号等效电阻和大信号的电阻搞混了。其次你说你计算出来的输出阻抗是怎么计算的呢?你是用第一种方法计算的还是第二种方法计算的,第一种方法计算出来的就是大信号的电阻,而第二种方法计算的是小信号电阻(小信号电阻的计算用手工似乎不是这么准确的)
发表于 2009-1-7 14:50:59 | 显示全部楼层
输出加一个1A的AC源,仿AC,在输出点看电压结果,得到的就是小信号的输出电阻。
发表于 2009-1-7 15:46:46 | 显示全部楼层
记得cascode current mirror的Rout = Rd2+Rd4+gmRd2Rd4.你算出来的结果是不是少了一点?
 楼主| 发表于 2009-1-7 17:39:24 | 显示全部楼层


可能你在计算的时候把小信号等效电阻和大信号的电阻搞混了。其次你说你计算出来的输出阻抗是怎么计算的呢?你是用第一种方法计算的还是第二种方法计算的,第一种方法计算出来的就是大信号的电阻,而第二种方法计算的是小信号电阻(小信号电阻的计算用手工似乎不是这么准确的)



为什么第一种仿真方法是大信号等效电阻呢?我们手工做输出阻抗计算的时候不是也是计算Rout= Vout/Iout 吗?

难道是因为DC扫描时,输入端是没有接地的?
发表于 2009-1-7 19:33:57 | 显示全部楼层
仿真.TF应该就可以了吧?————个人看法!
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