确定一个管子W、finger、mul，有哪些考量？

lizhengxuan · 发表于 2021-3-24 15:18:10

TSMC 22nm工艺设定total width 为1.2um，分为4种组合仿真：
1，W=1.2um，finger=1,mul=1;
2,  W=0.12um, finger=10, mul=1;
3,  W=0.12um, finger=1, mul=10;
4,  W=0.6um,  finger=2, mul=1。
VG,VD,VS偏置均相同。仿真所得的vth，ids均不同，如下图。

我清楚对于具体电路应该具体分析，但是现在想请教一下  通常在W/L取值时，finger，W，mul 这三者的组合有哪些考量因素在里面？
以一个基本电流镜为例，上述四种组合似乎仅在电流镜管所偏置出的栅压和阈值电压不同。孰优孰劣如何区分？或者说还有哪些其他考量？

感激不尽！

lizhengxuan · 发表于 2021-3-24 17:13:56

lizhengxuan · 发表于 2021-3-25 09:32:08

顶一下

lizhengxuan · 发表于 2021-3-25 13:40:18

Huangshu · 发表于 2021-3-25 20:29:41

本帖最后由 Huangshu 于 2021-3-25 20:40 编辑

新人来答一下，不对的请大佬指正。W越小，由于边缘效应的影响，有效Weff/设计Wdraw 越小。一般W选10倍最小线宽比较合适，选小了偏得比较厉害。finger和multi的区别就是寄生电阻用finger比multi小。

scvready · 发表于 2021-3-26 13:42:11

理论上单管 L一定，总W不变，f或者m不管怎么调整，电器性能不会有太大变化，你这个变化太大肯定有问题
m和f对于mos在layout上是完全一样的，前仿这俩也没有差异
W一定，选m或者f值，最好是4的倍数，layout上布局最容易对称和调整，另外可以考虑offset来选较大的m或者f

lizhengxuan · 发表于 2021-3-26 16:09:02

scvready 发表于 2021-3-26 13:42
理论上单管 L一定，总W不变，f或者m不管怎么调整，电器性能不会有太大变化，你这个变化太大肯定有问题
m和f ...

您好，改变W和改变finger仿真结果偏差不大。

偏差大的是改单管的w值。如 Wtotal=1.2um*1finger*1mul 和  Wtotal=0.12um*10finger*1mul 的仿真结果差别巨大
根源在于改变单管会使得vth产生较大偏差。

目前主要困惑点在于：
1，如何确定单管的w值？一般需要考率哪些因素？比如vth。（总W相同，单管w不同  造成的仿真结果差异巨大）
2，通常哪些情况下采用mul的方式要优于改finger？  目前看到的大都是直接改finger，似乎版图会更方便画

lizhengxuan · 发表于 2021-3-26 17:58:11

scvready 发表于 2021-3-26 13:42
理论上单管 L一定，总W不变，f或者m不管怎么调整，电器性能不会有太大变化，你这个变化太大肯定有问题
m和f ...

仿真结果发现改变 finger和改变mul对VTH造成的影响区别不大（total width保持不变）
而直接改W值（total width保持不变）时造成的vth影响巨大。
所以我的困惑在于：
做设计时候，W的取值（single W 而非 total width）应该考虑哪些因素？

lizhengxuan · 发表于 2021-3-29 09:06:07

顶一下

scvready · 发表于 2021-3-29 10:25:22

lizhengxuan 发表于 2021-3-26 17:58
仿真结果发现改变 finger和改变mul对VTH造成的影响区别不大（total width保持不变）
而直接改W值（total ...

w对vt影响能有多大，基本可以忽略不计
你可以学习下gm id设计方法，就知道怎么设计w值了

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