He escuchado que no se recomienda la longitud mínima en el diseño analógico debido a un problema de coincidencia, pero ¿cuál es el inconveniente de usar transistores muy largos aparte del tamaño y la resistencia?
Según el siguiente diseño, ¿dónde debería ser la longitud del dispositivo pequeña y grande? Creo que las longitudes en la entrada deben ser pequeñas porque se requiere una alta resistencia en la etapa 1, pero ¿qué pasa con el espejo actual? ¿Qué pasa con las cascadas?
En primer lugar, deje de pensar en los transistores en términos de resistencia, piense en términos de transconductancia, entiéndalo, utilícelo.
Efectos de primer orden: - Densidad de corriente, régimen de operación, rango de operación. Su relación W / L y la corriente de polarización son realmente las únicas cosas que puede cambiar en una topología determinada. Las características de los dispositivos en sub-umbral, triodo y región activa están determinadas por la densidad y la longitud de la corriente. Típicamente, los MOSFET en el par de diferencias serán activos, cortos y con una alta transconductancia. Su generador de sesgo será largo y operativo en el triodo o umbral inferior.
efectos de segundo orden: - Correspondencia, ruido etc. Deben evitarse las declaraciones generales sobre el emparejamiento, es dependiente del proceso. Por ejemplo, los transistores de bolsillo (implantados en Halo) están diseñados para coincidir en Vth. Más analógico, como los transistores tienen diferentes relaciones Vth vs. L y también tienden a ser diferentes. Como ejemplo, un mecanismo para la falta de coincidencia es el LER (rugosidad del borde de la línea) de la compuerta. Para controlar esto, necesitará una compuerta más ancha, pero para mantener la misma W / L, también necesitará una compuerta más larga. En este caso, una puerta más larga parece coincidir mejor, en realidad es porque es más ancha. Pero es uno de los muchos efectos, y algunas veces una puerta más larga SÍ se ajusta mejor. El emparejamiento típico se logra a través del diseño, no solo de la longitud.
En ciertos tipos de ruido, una puerta más grande es más ruidosa y en otros una puerta más pequeña es más ruidosa. A menudo es mejor ejecutar más corriente, crear un dispositivo más corto con más Gm y luego filtrar el ruido fuera de banda.
En resumen, no hay una respuesta simple, ni una sustitución para el aprendizaje.
Lo que está preguntando no es exactamente algo que se pueda abordar en una sola respuesta, especialmente porque no dice exactamente lo que más le importa: ¿ruido o consumo actual? ¿Qué hay de ganancia y GBW? ¿Y qué pasa con la estabilidad? ¿Necesita que la unidad sea estable o no?
El mayor problema es el ruido, y los tipos ruidosos son M1,2,3 y 4. Eso se debe a que su ruido se amplifica mientras que el ruido del otro mosfet no.
El ruido de parpadeo es proporcional a \ $ (WL) ^ {- 1} \ $. Quieres mantener a L alta entonces. Alto L significa también menos compensación, pero nuevamente, ¿es esto un problema?
En cambio, para reducir el ruido térmico, debe mantener bajo el voltaje de saturación del par diferencial de entrada, y para reducir ambos ruidos contribuye a aumentar el voltaje de saturación de los transistores de espejo, por lo que tal vez le gustaría jugar con El simulador para bajar la L como más te convenga.
Por supuesto, más grande L significa transistores más lentos ya que la capacidad de la puerta aumenta, pero quizás esté diseñando algo que no necesita ser rápido ...
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