Integrisana kola sa mešovitim...
Transcript of Integrisana kola sa mešovitim...
06.03.2014. 1
Integrisana kola sa mešovitim signalima
Prof. Dr Predrag Petković,Dejan Mirković
Katedra za elektronikuElektronski fakultet Niš
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 2
Integrisana kola sa mešovitim signalima
Sadržaj:I. Uvod - osnovni pojmoviII. Lejaut analognih modulaIII. Projektovanje modula sa mešovitim
signalimaIV. Planiranje rasporeda modulaV. VHDL - AMS
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 3
Integrisana kola sa mešovitim signalima
Sadržaj:II Lejaut analognih modula
2.1. Specifičnosti projektovanja analognih modula2.2. Uparivanje vrednosti parametara komponenata
2.2.1. Uzroci neuparenosti2.2.2. Tehnike uparivanja2.2.3. Uparivanje MOS tranzistora2.2.4. Uparivanje kondenzatora 2.2.5. Uparivanje otpornika
2.1. Primer projektovanja integrisanog pojačavača
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 4
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanja
Osnovni postulat :Komponente od kojih se zahtevajuidentične karakteristike, moraju dase realizuju na identičan način.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 5
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaMetod:izbeći/umanjiti efekat uzroka neuparenosti:
• izbegavanje asimetričnog delovanjatehnoloških procesa,
• izbegavanje velikih gradijenata deformacija
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 6
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila vezana za:1. dimenzije komponenata2. izbor položaja i orijentacije komponenata3. podelu komponenata na identične segmente4. uvođenje lažnih komponenata
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 7
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:1. dimenzije komponenata
maske moraju da imaju iste dimenzijeveće dimenzije daju bolju uparenost
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 8
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
postaviti uparene komponente što bliže jednu drugojorijentisati ih u istom smeruvoditi računa o simetriji
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 9
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
orijentisati ih u istom smeru
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 10
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
orijentisati ih u istom smeru
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 11
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
orijentisati ih u istom smeru
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
W1/L1=7.92
W2/L2=11.39
(ΔI/I)=44%
06.03.2014. 12
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
voditi računa o simetriji
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
cccc1T TdTC ∇=δccccccs π Sd ∇=δ
06.03.2014. 13
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
voditi računa o simetriji
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 14
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
voditi računa o simetriji
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 15
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
voditi računa o simetriji
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
Uparene komponente nikada ne treba postaviti blizu uglova čipa
Uparene komponente locirati
simetrično sa jednom od osa simetrije čipa.
06.03.2014. 16
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacijekomponenata
voditi računa o simetrijiNaprezanje se povećava sa povećanjem odnosadužina/širina. Izduženo kolo ima veće naprezanje odkola kvadratnog oblika. Težiti projektovanjulejauta kola sa kvadratnim oblikom.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 17
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
voditi računa o simetrijiOse simetrije raspodele temperature određene su pozicijom iorijentacijom komponenti snage, odnosno izvora toplote načipu.Potrebno je postaviti glavne izvore toplote što je moguće daljeod uparenih komponenti. U slučaju kada postoji samo jednakomponenta snage na čipu treba je postaviti uz jednu ivicučipa i to na jednoj od osa simetrije.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 18
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
voditi računa o simetriji
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
Izvor toplote: (komponenta velike snage)
06.03.2014. 19
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
voditi računa o simetriji
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 20
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
voditi računa o simetriji
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 21
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:2. izbor položaja i orijentacije komponenata
Veće rastojanje od komponente snage može da sepostigne i povećanjem odnosa dužina/širina saL/W=1 na 1,3 do 1,5.
Iako izduživanje povećava naprezanje, povećanjerastojanja može da bude dominantni faktor zauparivanje sa stanovišta smanjenja gredijentatemperature.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 22
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmente
izabrati srednju vrednost za osnovnu komponentupreplitati segmente komponenataukrstiti segmente komponenata
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 23
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmenteU slučaju dva tranzistora kod kojih se zahteva odnos 1:2.Ukoliko su dužine kanala identične, tada bi širi tranzistortrebao da ima dimenziju 2W. Ako je varijacija širine ΔW, tadaće konačne dimenzije tranzistora realizovanih maskamanacrtanim u odnosu 1:2 biti (W+ΔW):(2W+ΔW)≠1:2.Treba širi tranzistor realizovati kao dva tranzistora širine W.Tada će se sistematska greška duplirati i dobiće se željeniodnos od (W+ΔW):2(W+ΔW)=1:2.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 24
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmente
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 25
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmente
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 26
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmenteŠta ovde nije dobro?
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 27
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmente
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 28
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmenteDva nova pravila:
o podeliti velike komponente na manje segmenteo za osnovnu komponentu izabrati onu koja ima
srednju vrednost u odnosu na niz vrednosti čije seuparivanje zahteva.
Ovo pravilo u skladu je i sa pravilom o veličini dimenzijakomponenata čije se uparivanje zahteva.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 29
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmente
Kriterijum simetričnosti: otpornici od 2R i 4R simetričnoraspoređeni oko osnovnog elementa R.
Nikada ne treba zaboraviti pravilo da uparenekomponente budu što bliže jedna drugoj.
Dobro je da svaki od otpornika bude što bliži osnovnomelementu.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 30
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmente
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 31
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmenteDa bi se zadržala potpuna simetrija i ostvarila gotovopodjednaka udaljenost svih otpornika od osnovnog elementaprimenjuje se tehnika preplitanja segmenata pojedinihotpornika.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 32
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmente
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 33
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmenteIdealna uparenost postiže se kada je rastojanje između težištajednako: dCC=0 jer je tada δs=0 i δT=0.
Lejaut kod koga se težišta uparenih komponenti poklapaju!Ovaj pristup naziva se tehnika izbora zajedničkog težišta
(Common centroid layout).
cccc1T TdTC ∇=δccccccs π Sd ∇=δ
06.03.2014. 34
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmente
06.03.2014. 35
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmente
06.03.2014. 36
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmenteCrtanja lejauta sa zajedničkim težištem:
identifikacija komponenata koje treba upariti.podela na segmente.da li postoji segment koji predstavlja najvećizajednički delilac.
06.03.2014. 37
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmente
Voditi računa da vrednost nije suviše mala.Segmenti kod uparenih R treba da su veći od pet
kvadrata a poželjno je da sadrže najmanje deset (akose zahteva kratak segment, treba ramotriti mogućnostpovezivanja redno i paraleleno).
Kod C preporučuje se da jedan segment (osnovnikondenzator, često se naziva i jedinični) imadimenzije veće od 100 µm2.
06.03.2014. 38
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmenteNakon podele na segmente – rasporedSa tim ciljem dobro je poštovati četri pravila za
crtanje lejauta sa zajedničkim težištem1. Pravilo koincidencije2. Pravilo simetrije3. Pravilo disperzije4. Pravilo kompaktnosti
06.03.2014. 39
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmenteDvodimenzionalni lejaut sa zajedničkim
težištem
Ukršteni parcross-coupled(cross-quad)
06.03.2014. 40
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmenteDvodimenzionalni lejaut sa zajedničkim
težištem
06.03.2014. 41
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:3. podela komponenata na identične segmenteSegmente treba postaviti tako da dobijenastruktura ima dve ili više osa simetrije koje
se seku na mestu gde se nalaze težišta uparenih komponenata.
06.03.2014. 42
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:4. uvođenje lažnih (pomoćnih) komponenata
okružiti uparene komponente identičnim lažnim (pomoćnim) strukturama
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 43
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:4. uvođenje lažnih (pomoćnih) komponenata
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
SiO2 2Polisilicijum
R1 R2 R3
d d
∆d∆d1 ∆dR1 R2 R3 ∆d1
06.03.2014. 44
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:4. uvođenje lažnih (pomoćnih) komponenata
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
R1R0 R2 R3 R0
dd d d
∆d∆d∆d1 ∆d ∆dR1R0 R2 R3 R0 ∆d1
06.03.2014. 45
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:4. uvođenje lažnih (pomoćnih) komponenata
Čest je slučaj da se grupa uparenih kondenzatora ili tranzistora okružuje sa svih
strana lažnim kondenzatorima, odnosno tranzistorima.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 46
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:4. uvođenje lažnih (pomoćnih) komponenata
Lažne komponente se ne vezuju se za ostale elemente kola i ne zahtevaju kontakte.
Dobra je praksa da se vezuju za potencijale VDD ili VSS da bi se sprečio parazitni uticaj na rad ostatka kola.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 47
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila:4. uvođenje lažnih (pomoćnih) komponenata
Difundovani pomoćni otpornici ne smeju ostati nepovezani, s obzirom da postojanje difuzije na nedefinisnom potencijalu povećava mogućnost za pojavu lečapa (latchup).
Lažne kondenzatore treba uvek povezati za masu tako da obezbede elektrostatičku zaštitu za uparene kondenzatore.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
06.03.2014. 48
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila za trasiranje veza: Diferencijalni signali
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
A B
06.03.2014. 49
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila za trasiranje veza: Diferencijalni signali
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
A B
A B
06.03.2014. 50
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila za trasiranje veza: Diferencijalni signali
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
A
B C
06.03.2014. 51
Lejaut analognih modula
2.2.2. Tehnike uparivanjaPravila za trasiranje veza: Diferencijalni signali
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
A
B C
2.2.2. Tehnike uparivanja
06.03.2014. 52
Lejaut analognih modula
1. Koincidencija2. Simetrija3. Disperzija4. Kompaktnost
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
Ukoliko lejaut izgleda lepo – kolo će raditi lepo
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraUparuju se ili po VGS (diferencijalni pojačavač)
ili po ID (izvor konstantne struje)
06.03.2014. 53
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2
2 GSeffD VkI = tGSGSeff VVV −=
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraUparivanje po naponu VGS
Za ID1=ID2; kada je W1/L1=W2/L2 potrebno je daVGS1=VGS2, zbog neuparenosti javiće se razlika
Razlika ΔVGS=VGS1 – VGS2 manja za veće k2 ~W2/L2 - veće dimenzije i manje struje, manje VGS1eff
06.03.2014. 54
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ Δ−Δ=−=Δ
2121 2k
kVVVVV effGStGSGSGS
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraUparivanje po struji ID
neuparenost struja:
Razlika manja za veće VGSeff
(kontradikcija sa prethodnim) zavisi od (W1/L1)/(W2/L2) veće dimenzije - bolja uparenost
06.03.2014. 55
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛ Δ+≅
effGS
t
D
D
VV
kk
II
11
2
2
1 21
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraZavisno od funkcije tranzistora u kolu –
diferencijalni par ili strujno ogledalo –bira se vrednost VGS.
Kada se ova faza završi, stepen uparenosti tranzistora zavisiće isključivo od lejauta.
06.03.2014. 56
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistora
Veće tranzistore lakše je upariti od manijh zbog veće površine gejta.
Veća površina gejta smanjuje uticaj varijacija prilikom izrade.
06.03.2014. 57
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraTranzistore sa dužim kanalom je lakše upariti od
onih sa kraćim kanalom jer duži kanal smanjuje uticaj efekta modulacije kanala i varijaciju dužine linije.
Tranzistore sa istom orijentacijom lakše je upariti jer je kristalni silicijum anizotropan.
06.03.2014. 58
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraUticaj “repova” difuzije
06.03.2014. 59
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
Uticaj senkeNesimetrija:D2 “vidi” S1, a D1 ništa
Nema uticaja
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistora
06.03.2014. 60
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
Uticaj “repova” difuzijeNesimetrija:D2 “vidi” S1, a D1 ne
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraVeliki tranzistori, sa velikim W/L>10, velikom širinom
kanala. Široki tranzistor podeliti na više paralelno vezanih
segmenata (smanjuje se otpornost gejta<1/gm).
06.03.2014. 61
Lejaut analognih modula
Dva segmenta
Šta je bolje?
Zašto? LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraVeliki tranzistori, W/L>10, sa velikom širinom kanala.
Široki tranzistor podeliti na više paralelno vezanih segmenata (smanjuje se otpornost gejta<1/gm).
06.03.2014. 62
Lejaut analognih modula
Tri segmenta
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraVeliki tranzistori, sa velikim W/L>10, velikom širinom
kanala. Široki tranzistor podeliti na više paralelno vezanih
segmenata (smanjuje se otpornost gejta<1/gm).
06.03.2014. 63
Lejaut analognih modula
Šest segmenata
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraRavnomerni raspored kontakata sa balkom
06.03.2014. 64
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraRavnomerni raspored kontakata sa balkom
06.03.2014. 65
Lejaut analognih modula
D
BG
BG
BG
BG
S LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraKaskodna veza
06.03.2014. 66
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraKaskodna veza
06.03.2014. 67
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraKaskodna veza
06.03.2014. 68
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraPrimena tehnike zajedničkog težištaPrimer:Treba upariti dva tranzistora (A i B) koji se sastoje od po
dva identična segmenta (M).Segmenti (M1, M2, M3 i M4) nacrtani su istim maskama i
simetrično su raspoređeni po obe ose.Usled različitih efekata kapacitivnost gejta povećava se za
ΔCox, idući s leva udesno (pretpostavka linearnog gradijenta).
IA(B)= IMi + IMj
06.03.2014. 69
Lejaut analognih modula
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraPrimena tehnike zajedničkog težišta
06.03.2014. 70
Lejaut analognih modula
MM
C C + C∆ C +2 C∆ C +3 C∆ox ox ox ox ox ox ox
MM
MM
MM1 2 3 4
Cox Cox+ΔCox Cox+2ΔCox Cox+3ΔCox
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraPrimena tehnike zajedničkog težišta
A=M1+M2; B=M3+M4
06.03.2014. 71
Lejaut analognih modula
( ) ( )( ) ( )2
43
221
5221
221
THGSoxoxnDDB
THGSoxoxnDDA
VVL
WCCIII
VVL
WCCIII
−Δ+=+=
−Δ+=+=
μ
μ
MM
C C + C∆ C +2 C∆ C +3 C∆ox ox ox ox ox ox ox
MM
MM
MM1 2 3 4
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraPrimena tehnike zajedničkog težišta
A=M1+M3; B=M2+M4
06.03.2014. 72
Lejaut analognih modula
( ) ( )( ) ( )2
42
231
4221
2221
THGSoxoxnDDB
THGSoxoxnDDA
VVL
WCCIII
VVL
WCCIII
−Δ+=+=
−Δ+=+=
μ
μ
MM
C C + C∆ C +2 C∆ C +3 C∆ox ox ox ox ox ox ox
MM
MM
MM1 2 3 4
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
2.2.3. Uparivanje MOS tranzistoraPrimena tehnike zajedničkog težišta
A=M1+M4; B=M2+M3
06.03.2014. 73
Lejaut analognih modula
( ) ( )( ) ( )2
42
231
3221
3221
THGSoxoxnDDB
THGSoxoxnDDA
VVL
WCCIII
VVL
WCCIII
−Δ+=+=
−Δ+=+=
μ
μ
MM
C C + C∆ C +2 C∆ C +3 C∆ox ox ox ox ox ox ox
MM
MM
MM1 2 3 4
06.03.2014. 74
Šta smo naučili? Šta se očekuje da znamo?
1. Osnovni postulat uparivanja.
1. Četiri grupe pravila za uparivanje.2. Četiri pravila crtanja lejauta sa
zajedničkim težištem.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
Lejaut analognih modula
06.03.2014. 75
Šta se očekuje da znamo?
1. Položaj i orijentacija uparenih struktura.
2. Podela na identične segmente.3. Tehnika izbora zajedničkog težišta.4. Objasniti (na primeru) ukršteni par.5. Lejaut MOS tranzistora sa zajedničkim
težištem.
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
Lejaut analognih modula
06.03.2014. 76
Sledeće nedeljeTehnike uparivanja R i primer (str. 100-106)Projektovanje modula sa MS (str. 187-206)
LEDA - Laboratory for Electronic Design Automation http://leda.elfak.ni.ac.rs/
Lejaut analognih modula