回顾版图老项目2——Bandgap

前言

　　这个小项目是鄙人在闲暇时间一点一点完成的，由于自身资源条件有限，暂时完成了初版。随后的空闲时间会进行后仿，通过比对前仿数据，填充文章内容以及改进版图。

一、工艺

　　工艺为Smic180nmBCD

二、软件

　　Cadence618+Calibre

三、原理图

　　Bandgap电路工作原理：利用一个具有正温度系数的电压与具有负温度系数的电压之和，二者温度系数相互抵消，实现与温度无关的电压基准源。

　　二级运放电路大致如下，主要包括四个部分：偏置电路、第一级PMOS输入的差分放大电路、第二级放大电路和米勒补偿电路。

四、要点

1.共源共栅结构（Cascode）

　　Cascode是Cascade Triode的缩写，比起普通电流镜可以一定程度避免电压过高的消耗。Cascode又分为很多种类，常见的主要普通Cascode和低压Cascode电流镜。

1）优点

• 增加输出电阻：Cascode电流镜可以提高电路的输出电阻，从而减小对负载的影响。

• 提高带宽：Cascode电流镜可以降低输入电阻，因此可以提高电路的带宽。

• 提升稳定性：Cascode电流镜可以减小晶体管的输入电容，从而提升电路的稳定性。

• 减小二次谐波失真：Cascode电流镜可以减小二次谐波失真，可以提高音频放大器的音质。

2）缺点

• 增加电路复杂性和成本：使用Cascode结构需要增加额外的元件，同时也会增加电路的复杂性和成本。

• 增加功耗：由于Cascode电流镜需要两个晶体管，所以会增加电路的功耗。

• 增加布局复杂度：Cascode电流镜的结构相对复杂，需要更多的布局空间。

2.米勒补偿

　　米勒补偿的基本原理是通过在输入级放大器和输出级放大器之间添加一个补偿电容来抵消负载电容的影响。

1）优点

• 提升放大器的性能：米勒补偿可以有效地提高放大器的带宽和增益，从而提高整个电路的性能。

• 减少噪声和失真：米勒补偿电容可以减少电路中的噪声和失真。

2）缺点

• 增加电路复杂性和成本：使用米勒补偿电容需要增加额外的元件，同时也会增加电路的复杂性和成本。

• 增加功耗和噪声：米勒补偿电容会增加电路中的功耗和噪声。

五、版图

1.运放

　　运放特异化设计，一侧放置电容，另一侧从上到下依次为P管电流镜、差分对、N管电流镜和N开关管。这里面的差分对有部分线在管子上走线，是为了节省面积。如果担心会产生不必要的寄生电容，可以把线拉到两边。

2.整体情况

　　两个运放对称放置，中上为cascode电流镜，中下部分依次放置电阻阵列、三极管阵列。其中特别是三极管阵列应当离核心部分尽可能远，避免发热带来的影响，且做好噪声隔离。

3.细节处理

1）电源、地线加粗

2）电阻、三极管阵列按比例放置，空余处添加Dummy

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