差分放大器的不匹配效應(yīng)及其消除
式中:△L0是寬為W0的晶體管長度變化的統(tǒng)計(jì)值。等式表明,對于給定的W0,隨著n的增加,Leq的變化減小,如圖4所示。
上述結(jié)論也可以擴(kuò)展到其他器件參數(shù)。例如,假定:器件面積增加,μCox與VTH有更小的失配。如圖5所示,理由是,大尺寸晶體管可以分解為寬長分別為W0和L0小單元晶體管的串并聯(lián)。其中,每個(gè)單元都呈現(xiàn)出(μCox)j與VTHj。對于給定的W0與L0,μCox與VTH經(jīng)歷更大的平均過程,致使大尺寸晶體管之間的失配更小。
3 版圖方法減少失配
針對電路設(shè)計(jì)中,特別是全差動電路中的不對稱而產(chǎn)生的電路失調(diào),盡管有些失配是不可避免的,但是在版圖設(shè)計(jì)中,可通過器件對稱設(shè)計(jì),使晶體管方面優(yōu)化,對所關(guān)心的器件及周圍環(huán)境進(jìn)行對稱性設(shè)計(jì),盡量減少因工藝制造原理而引起的失配。
如圖6(a)所示,如果兩個(gè)MOS管按圖6(b)那樣沿不同方法放置,由于在光刻及圓片加工的許多步驟中沿不同軸向的特性大不一樣,就會產(chǎn)生很大失配。因而圖6(c)和(d)的方案更合理一些。這兩者的選擇是由一種稱作“柵陰影”的細(xì)微效應(yīng)決定的。
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