SP - UMEL - Vysoké učení technické v Brně

Návrh analogových integrovaných obvodů (BNAO) 63Obr. 29 c) ukazuje common-centroid layout kaskodového proudového zrcadla (s různýmivelikostmi tranzistorů). Tranzistory M1 a M2 jsou rozděleny do 2 částí, zatímco tranzistoryM3 a M4 dokonce do šesti. Struktura má dva terminály pro referenční a výstupní proud. Tytomůžou být propojeny mimo strukturu využitím např. druhé metalové vrstvy (ME2).Všimněme si, že tranzistory M3 a M4 jsou více vzdáleny od středu struktury. Jeto dánotím, že shodnost těchto tranzistorů pro poměr přenosu proudu je mnohem méně důležitá nežv případě shodnosti M1 a M2.6.5.2 Kaskodové proudové zrcadlo– postup návrhuObr. 30 Kaskodové proudové zrcadlo – příklad řešeníCíle jsou následující:• Obvod pracující ve vhodném pracovním bodu výstupním proud I D2 je požadovaným násobkem vstupního proudu I D1• Velikosti W/L všech MOS tranzistorů pro tento pracovní bodDůležité věci• Obvod by měl pracovat jako proudové zrcadlo, resp. jako proudový zdrojCo největší výstupní dynamický (malosignálový odpor), co nejmenší vst.odpor• Chceme využívat malo signálové vlastnosti obvodu a tak musíme nastavit pracovníbod do správného režimu (vtomto případě: všechny MOS musí být v saturaci)Charakteristické vlastnosti jednoduchého proudového zrcadla zde jsou uvedeny požadované parametry navrhovaného proudového zrcadla• Rozsah napětí na výstupním terminálu (co největší)• Poměr výst/vst proudu• Výstupní malosignálový odpor, pokud budou M2 a M3 shodné r out =g m3 r o2• Vstupní malosignálový odpor, r in =1/g m1 +1/g m3Co by mělo být na začátku zadánonásledující parametry jsou nezbytné pro uspěšný návrh. Mohou být získány:• Zadány