高压LDMOS进行大比例电流镜像时仿真和实际差距有多大？

youngabin

如题，小弟在项目中使用该结构对功率管进行电流采样，功率管为20V的nldmos，运放采用高压输入的共栅放大器。


设置电流比例为1A:100uA也就是一万倍。仿真中PVT全都比较精准，上下浮动不超过5%，应该也没有出现耐压问题。
但是测试结果极其不理想，几乎没有准度可言，相差近50%，且线性度也较差。
三端都钳位在同一电压，这个结构对于版图的一些寄生电阻电容啥的似乎并不那么敏感，至少不应该出现这么大差距。
想知道这种高压管尤其是LDMOS只能固定最小L，是不是本身复制电流的比例就难以预料？
想请教造成这么大偏差可能是什么原因呢？如果不考虑其他因素（运放钳位不准，版图位置没在一块，耐压出现问题等），10000倍比例的高压LDMOS电流镜实际上本身会有多大偏差？

chf1

mark 同问

wsqllx

POWER _MOS是N管吗？是的话你得考虑钳位运放的失调电压造成的影响

youngabin

   

wsqllx 发表于 2025-11-8 16:04
POWER _MOS是N管吗？是的话你得考虑钳位运放的失调电压造成的影响

是NMOS，功率管和采用管的G、D都连一起，只有S靠运放钳位，运放失调确实会造成直接的影响。但是目前也不好确定到底是不是这个问题。

有个稍微好点的地方就是功率管电流比较稳定，就不是电感电流那种锯齿形，而且是经过片外电容滤波之后的纹波很小的电流。按理说对于运放工作是比较友好的。
还有就是想知道即使运放没有问题，就是纯靠10000倍LDMOS电流镜复制，其本身有多少精度呢？会不会仿真出来精度很准，实际会偏差20%甚至50%这种

傒苏

我现在这种结构，低压工艺，80:1复制比例的情况下Mismatch已经造成±10%的电流复制精度，何况你是10000:1，并且高压管的失配会更大吧

傒苏

   

youngabin 发表于 2025-11-9 14:23
是NMOS，功率管和采用管的G、D都连一起，只有S靠运放钳位，运放失调确实会造成直接的影响。但是目前也不 ...

会的，带上mismatch后一个是10000:1已经有波动了，另一个就是运放的失调

傒苏

测试结果相差近50%是指是指100uA变化50%吗，实测最差变为50uA或者150uA？

renrensd

共栅放大器长什么样？

youngabin

   

傒苏 发表于 2025-11-9 21:47
测试结果相差近50%是指是指100uA变化50%吗，实测最差变为50uA或者150uA？

就是比如仿真时给功率管1A电流，运放输出100uA，施加到10K电阻上输出电压为1V，测试时输出电压为1V时电流实际却有1.5A这种。
也就是电流比例为15000：1镜像电流严重偏小。

傒苏

   

youngabin 发表于 2025-11-10 09:02
就是比如仿真时给功率管1A电流，运放输出100uA，施加到10K电阻上输出电压为1V，测试时输出电压为1V时电流 ...

如果工艺库支持mismatch的话建议跑蒙卡仿真