运放里面有个不理解的地方

只看该作者 · 2014-5-15 20:41

谢谢各位的指点和讨论。
总结一下：附图分别是1楼的运放用于反向和正向放大时的静态工作点分布和输入输出仿真结果。

1、输出端是没必要静态偏置在0点，运放用于闭环时，反馈环会自动调整静态工作点。

2、运放输出端的上下级的电流很难做到匹配，偏流总会拉高或灌低输出端到相应的一个电压（在电源轨内）。反馈能调整也是有前提的，偏流太大时也是无能为力。

3、输出端到反向端的反馈支路，必须要有直流阻抗，反馈环才能自动调整静态工作点到相应的值。

1万 · 2014-5-15 21:32

都6页了，终于整明白了个挺基础道理，虽然才7分精准

只看该作者 · 2014-5-15 21:41

Lgz2006 发表于 2014-5-15 21:32
都6页了，终于整明白了个挺基础道理，虽然才7分精准

那请把欠缺的三分补上吧，听听你的高见。

1万 · 2014-5-15 21:49

1，有必要趋于0，那叫“精度“
2，输出上下电流必然相等
3，直流反馈自然+必须
怕你理解消化不了

只看该作者 · 2014-5-15 22:08

你说观点就说呗，非要加点别的，每次看到这种题外话，我都有点想笑。
1，趋于零，是失调问题。
2，当输出有直流分量时，输出上下电流必然不等。
3，直流反馈是必须，那就说明纯积分环节不存在，你前面说你不懂，现在是自然+必须。转变得挺快。

只看该作者 · 2014-5-15 22:09

xukun977 发表于 2014-5-15 20:32
1，失调并非总是由于失陪引起的，严格对称也会有失调。
2.失调一般不能用仿真器估计。
...

1）的确有系统误差，楼主这个运放我没算，也没闭环应用，这个系统误差会被运放的反馈减弱
2）失调一定可以用仿真器估计，这个失调和库文件的精度有关，需要公司有专人做model。如果没法去计算失调，DAC/ADC没法设计了。我们最常用就是定一个电流镜的精度，也就是失调。

只看该作者 · 2014-5-15 22:16

zkybuaa 发表于 2014-5-15 20:41
谢谢各位的指点和讨论。
总结一下：附图分别是1楼的运放用于反向和正向放大时的静态工作点分布和输入输出仿 ...

对的：）以后继续的话还会有更进一步的理解，反馈也不一定就是环路才叫反馈。做的多了比别人告诉你的理解的深。很多定性的分析，都是基于定量的计算。基本概念，数学公式表达的含义，KCLKVL是模拟最核心的东西，而那些常用的虚短虚断之类的只是特殊应用下的总结。

只看该作者 · 2014-5-15 22:45

本帖最后由 GavinZ 于 2014-5-16 07:56 编辑

凉凉发表于 2014-5-15 20:23
和offset无关。

offset是器件不匹配带来的。有专门仿offset的仿真，dcmatch，monta-calor等等。单单从运 ...

我觉得你说的对——和offset无关。
我觉得要是和offset有关，就不该随那个外部负载电阻变化了。
我彻底晕了，运放输出级怎么成了电流输出型了？我一直当它是可控电压源！用得还很顺手，faint！

2万 · 2014-5-16 11:36

凉凉发表于 2014-5-15 22:09
1）的确有系统误差，楼主这个运放我没算，也没闭环应用，这个系统误差会被运放的反馈减弱
2）失调一定可 ...

不同意最后一句
电流净那个叫增益误差或电流失配
失调offst不能用在那个地方，至少我没见过这么叫的。

只看该作者 · 2014-5-16 13:16

xukun977 发表于 2014-5-16 11:36
不同意最后一句
电流净那个叫增益误差或电流失配
失调offst不能用在那个地方，至少我没见过这么叫的。

呵呵，增益误差是增益误差，这个是可以算到的，特别BJT，belta helper是做这个的，你说的是这个？
我指的电流镜精度，或者失调，是指工艺带来的失调。这个失调的参数可以从库文件得到，和管子的Vdssat有关，一般是电流和L的函数。
这个很重要，抱歉我不能给你详细的数据，给一个我们培训的agenda，会和你见过的书上不一样。
Size (Random Mismatch)
Well modeled in schematic and extraction
Gradients (Linear effects)
Unmodeled, proper layout practices cancel.
STI (Trench Isolation)
Roughly modeled in schematic and extraction
WPE (Well Edge, Manufacturing implant)
Roughly modeled in extraction
Metal Coverage
NOT modeled
Proximity (Nearby Bipolars)
NOT modeled - DRC check if enabled on MOS device, default off
Antenna (Manufacturing etch)
NOT modeled - DRC check if enabled on MOS device, default off.
Orientation (Manufacturing Implant)
NOT modeled
Age (Reliability)
NOT modeled in regards to mismatch

只看该作者 · 2014-5-16 13:21

之所以啰嗦了这么多，是因为楼主碰到的问题，和我当年实习的时候碰到的第一问题一模一样，呵呵

做的细致些，基本概念清楚些，以后能走得更远一些。希望不会看晕，因为想把话说圆很不容易，很多具体情况，你就得加很多特例，呵呵

2万 · 2014-5-16 13:37

凉凉发表于 2014-5-16 13:16
呵呵，增益误差是增益误差，这个是可以算到的，特别BJT，belta helper是做这个的，你说的是这个？
我指的 ...

我就是做模拟IC的，参加过上海的Candence培训(公司买他软件的时候已经把钱算进去了)，对这些所谓的培训没啥兴趣。据我所知，系统失调很难模拟，部分原因是非电气参数影响。

只看该作者 · 2014-5-16 14:08

Cadence培训是只是工具培训，真正有价值的都是公司内部自己培训，那个是我们自己的培训。即使是Cadence的培训，我也认为是很重要的，你得会问问题：）你在认为他们弱的时候，别人也懒的回答，反正钱拿到了，包括老外。同样的培训，收货不一样。我记得前年，我们的AC和tran结果差了一点，cadence反应到伯克利，第二天给出答复。老外用cadenc作自动化的水平叹为观止，脚本控制，都是公司一点一点的积累。
我上面贴的那些，你可以看看，应该看的明白，没有是电气参数的，但是这些工艺参数最终是要作用到器件上的，怎么用器件参数把工艺参数的变化降到最低，是算这些的关键，还有就是model的水平。我贴的很明白了，我们的Model里考虑了那些失调。

2万 · 2014-5-16 14:51

凉凉发表于 2014-5-16 14:08
Cadence培训是只是工具培训，真正有价值的都是公司内部自己培训，那个是我们自己的培训。即使是Cadence的培 ...

你上面给的那个是想说明什么问题的？是想说not modeled 的东西你们都model了？

2万 · 2014-5-16 14:55

凉凉发表于 2014-5-16 14:08
Cadence培训是只是工具培训，真正有价值的都是公司内部自己培训，那个是我们自己的培训。即使是Cadence的培 ...

看不明白，里面大半都是电气参数，你怎么说没有？

只看该作者 · 2014-5-16 20:45

本帖最后由凉凉于 2014-5-16 20:54 编辑

电气参数？？翻译一下吧。 not model 是我们模型也没有这个参数

1. 工艺随机误差这个在电路级仿真和版图级后仿都有很成熟的模型，手工计算主要计算的这方面，也是误差的主要来源3sigma
2.实际的梯度效应  无法做模型，依赖版图合理对称减弱梯度效应（比如芯片工作时候某一部分是热源，有温度梯度，离子注射的角度等等）
3.STI效应的误差版图带来的简单的模型，电路级仿真和后仿里包含
4.WPE效应带来的误差版图带来的简单的模型，只有后仿里包含
5.器件上的金属的场效应带来的误差没有模型（这个依赖版图，重要器件浪费点面积好了）
6.7.8  都是工艺带来的误差，比如刻蚀，掺杂等等  没有模型（这个我也不清楚，需要满足我们自己的DRC就好了）
9 可靠性的误差没有模型  低功耗设计（没有可靠性设计的时候，管子老化的很快。依赖breaddown check和管子不工作时断电流）

2万 · 2014-5-17 10:42

凉凉发表于 2014-5-16 20:45
电气参数？？翻译一下吧。 not model 是我们模型也没有这个参数

1. 工艺随机误差这个在电路级仿真和版图 ...

从翻译可以看出，你很喜欢"误差"这两个字。
这个翻译和110楼原文，大意不同，读起来别扭，这样可行:
1.尺寸(随机失配):在原理图和参数提取中，都能准确建模。(这可不是误差主要来源，一般模拟设计中取L=2~5Lmin，此失配很小)。
2.梯度(线性效应)，未建模。合适的版图布局可以抵消掉，比如以功率管为中心，差分对对称地布于等距线上，理论上可以避免温度梯度影响。对于离子注入侧墙效应，参见下面第八条。
3.STI(沟道隔离)，在原理图和参数提取中只是粗略建模。
。。。
这样翻译是不是更忠实与原文？

俺这也算是半个同行吧，都被你说晕，像楼主这样不干这个的，不懵才怪。比如很多术语用法混乱，失调和失配是两个不同的概念，你在混用。粗略地讲，失配的比较对象，属性要相同，而失调讲究的是平衡或对称。精度和准确度也是两个意思，precise和accuracy 内涵不同，不能混用。