如何手工计算模拟电路的静态工作点

vlearner · 发表于 2013-5-10 10:23:12

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手工进行模拟电路设计的时候，希望有一个稳定的合适的静态工作点，可以通过spectre仿真后print出工作点，然后反馈回来调节电路尺寸或偏置电路。
想问下论坛的大牛们，如何手工预测估计这个静态工作点（适用于CMOS电路的），而不用直接通过spectre仿真得到？谢谢！

vlearner · 发表于 2013-5-10 10:36:31

顶啊顶

plz762127 · 发表于 2013-5-11 13:07:35

经验都说了，还怎么混饭吃

gengtuan · 发表于 2013-5-11 15:39:17

看看楼上怎么说

zwtang · 发表于 2013-5-11 16:01:47

“手工计算模拟电路的静态工作点”是非常“初级”想法。如果能深刻理解电流镜偏置，静态工作点很轻松就搞定了。
CMOS模拟集成电路中，80-90%元件(或者面积)是电流镜，10%左右是差分对管，还有10%左右是开关，电阻和电容等元件。掌握了电流镜，CMOS模拟集成电路的静态工作点就搞定了。

zwtang
2013/5/11

vlearner · 发表于 2013-5-11 20:23:18

回复 5# zwtang

谢谢您的回复！我主要是想通过gm/ID vs ID/(W/L)和模拟退火算法来优化设计，但是我不确定每次优化得到的管子尺寸、偏置结果能不能使得电路静态工作点适合。如果有某种模型可以预测这样的静态工作点（主要是指管子VDS），那么我就可以用这样的约束来实现自动综合，解出来的宽长比，偏置也就自动的满足DC偏置。
“An MOS transistor model for analog circuit design”里面的ACM模型好像有讲到VDS的模型公式，里面通过反型系数来计算VDSsat，还有公式计算VDS，但是关乎正反向电流模型，与VP有关，程序不知道怎么弄，感觉很难。
另外“sizing of cell-level analog circuits using constrained optimization techniques”、"synthesis of high performance analog circuits in ASTRX/OBLX"中关于DC operating point 综合，似乎提到只要满足KCL，是否就可以表明管子工作在饱和区。只要将上面管子和下面管子都等效为电流源，检测上面电流和下面电流是否满足KCL，假如满足则说明DC偏置合理？
您说电流镜搞定静态工作点，是不是通过加入一个电流镜来转变偏置电流源和需要偏置的电路之间宽长比的不一致？

xyn777 · 发表于 2013-5-11 21:07:28

回复 6# JoyShockley

你猜的老准了。

zwtang · 发表于 2013-5-11 21:53:39

本帖最后由 zwtang 于 2013-5-11 21:55 编辑

回复 7# vlearner

我曾经也研究过OPAMP的优化，最终发现非常困难！困难并不代表不值得去研究。考虑电流镜来设置工作点，是一种纯粹工程设计方法。它未必能够得到最优结果，但是设计速度非常快。

DC operating point 综合，似乎提到只要满足KCL，是否就可以表明管子工作在饱和区。只要将上面管子和下面管子都等效为电流源，检测上面电流和下面电流是否满足KCL，假如满足则说明DC偏置合理？
个人觉得就是这样。

您说电流镜搞定静态工作点，是不是通过加入一个电流镜来转变偏置电流源和需要偏置的电路之间宽长比的不一致？
通过finger值设计每条支路电流大小。

给你看一个流片验证过的Opamp设计例子。
zwtang
2013/5/11

vlearner · 发表于 2013-5-12 11:22:12

回复 9# zwtang

非常感谢您的回复！

thelordofhell · 发表于 2013-12-10 20:45:48

看看。。

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