Nguyên văn bởi hithere123
Xem bài viết
Chào bạn mrvnhien,
Mình không biết sơ đồ mạch của bạn nên không rõ mosfet6,1,2 đóng vai trò gì, tuy nhiên mình đoán đó là mosfet CHÍNH của tầng vi sai (mosfet1,2) và tầng khuếch đại đơn (mosfet6). Tuy nhiên, theo kết quả mô phỏng của bạn có thể thấy: khi dòng ở tầng khuếch đại đơn tăng lên ~11% thì hệ số khuếch đại giảm ~4%; và nếu bạn thay đổi tỷ số của mosfet6 thì hệ số khuếch đại của bạn có thay đổi lớn hơn. Nhưng cả hai cách này đều rất khó đạt được yêu cầu về độ chính xác 5% (+/-2.5%) của hệ số khuếch đại hở mạch vì đảm bảo độ chính xác của dòng điện ~10% là không đơn giản. Sở dĩ mình nói điều này là hệ số khuếch đại hở mạch của bạn quyết định bởi gm và ro, trong khi gm và ro phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố công nghệ và không dễ để có thể điều khiển được độ chính xác của sai số công nghệ đối với hai thông số này. Do vậy bạn cần nghĩ cách để hệ số khuếch đại không phụ thuộc vào gm hoặc ro, hoặc cả hai, tức là làm sao để chuyển những thành tố cơ bản quyết định hệ số khuếch đại về các đại lượng mà bạn có thể điều khiển tương đối dễ dàng, ví dụ hệ số khuếch đại của bạn phụ thuộc vào tỷ số hai điện trở R1/R2 chẳng hạn vì nếu bạn chọn điện trở R1, R2 là cùng loại thì tỷ số R1/R2 gần như là không đổi với sự thay đổi của công nghệ.
Lúc đầu khi bạn đưa ra con số 5% cho sai số hệ số khuếch đại, mình có thắc mắc là 5% đối với hệ số khuếch đại hở mạch hay kín mạch, vì thông thường đối với hệ số khuếch đại hở mạch ta không quan tâm tới độ chính xác mà chỉ quan tâm tới độ lớn tuyệt đối của nó mà thôi. Bạn hỏi lại về ý nghĩa của con số 5% này nhé. Tuy nhiên mình hiểu lúc đầu là 5% này chỉ đối với những điều khiện hạn chế, tức là bạn không có thông tin về các tham số công nghệ worst case và best case mà chỉ có thông tin về các thông số công nghệ ở trường hợp typical, và không phải mô phỏng montecarlo. Nếu vậy bạn chỉ cần phải quan tâm tới sự thay đổi của hệ số khuếch đại với yếu tố nhiệt độ mà thôi. Tức là sau khi bạn thiết kế xong bạn sẽ mô phỏng nhiệt, thay đổi từ -30oC tới 125oC chẳng hạn, và xem hệ số khuếch đại thay đổi bao nhiêu phần trăm.
Nếu 5% vẫn là đối với hệ số khuếch đại hở mạch và với tất cả sự thay đổi của tham số công nghệ thì mình chỉ có thể đưa ra những hướng để giảm thiểu tối đa sai số của hệ số khuyếch đại hở mạch mà không đảm bảo đạt được con số 5%. Một trong những hướng đó là đảm bảo dòng điện tham chiếu có sai số +/-7%. Con số này là thực tế đối với một vài công nghệ cụ thể, mình đã mô phỏng thành công mạch này cách đây hai năm đối với công nghệ 0.5um. (chính là vấn đề mình đề cập khi mở luồng thảo luận này).
Tóm lại, trước tiên bạn cần kiểm tra về ý nghĩa và điều kiện của con số 5%. Nếu chỉ thay đổi theo nhiệt thì bạn hãy thử mô phỏng xem sai số theo nhiệt của mạch hiện nay của bạn là bao nhiêu, sau khi có một vài con số cụ thể thì chúng ta sẽ có thêm dữ liệu để thảo luận tiếp.
Thế nhé, chúc bạn thành công!
Thân mến.
Mình không biết sơ đồ mạch của bạn nên không rõ mosfet6,1,2 đóng vai trò gì, tuy nhiên mình đoán đó là mosfet CHÍNH của tầng vi sai (mosfet1,2) và tầng khuếch đại đơn (mosfet6). Tuy nhiên, theo kết quả mô phỏng của bạn có thể thấy: khi dòng ở tầng khuếch đại đơn tăng lên ~11% thì hệ số khuếch đại giảm ~4%; và nếu bạn thay đổi tỷ số của mosfet6 thì hệ số khuếch đại của bạn có thay đổi lớn hơn. Nhưng cả hai cách này đều rất khó đạt được yêu cầu về độ chính xác 5% (+/-2.5%) của hệ số khuếch đại hở mạch vì đảm bảo độ chính xác của dòng điện ~10% là không đơn giản. Sở dĩ mình nói điều này là hệ số khuếch đại hở mạch của bạn quyết định bởi gm và ro, trong khi gm và ro phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố công nghệ và không dễ để có thể điều khiển được độ chính xác của sai số công nghệ đối với hai thông số này. Do vậy bạn cần nghĩ cách để hệ số khuếch đại không phụ thuộc vào gm hoặc ro, hoặc cả hai, tức là làm sao để chuyển những thành tố cơ bản quyết định hệ số khuếch đại về các đại lượng mà bạn có thể điều khiển tương đối dễ dàng, ví dụ hệ số khuếch đại của bạn phụ thuộc vào tỷ số hai điện trở R1/R2 chẳng hạn vì nếu bạn chọn điện trở R1, R2 là cùng loại thì tỷ số R1/R2 gần như là không đổi với sự thay đổi của công nghệ.
Lúc đầu khi bạn đưa ra con số 5% cho sai số hệ số khuếch đại, mình có thắc mắc là 5% đối với hệ số khuếch đại hở mạch hay kín mạch, vì thông thường đối với hệ số khuếch đại hở mạch ta không quan tâm tới độ chính xác mà chỉ quan tâm tới độ lớn tuyệt đối của nó mà thôi. Bạn hỏi lại về ý nghĩa của con số 5% này nhé. Tuy nhiên mình hiểu lúc đầu là 5% này chỉ đối với những điều khiện hạn chế, tức là bạn không có thông tin về các tham số công nghệ worst case và best case mà chỉ có thông tin về các thông số công nghệ ở trường hợp typical, và không phải mô phỏng montecarlo. Nếu vậy bạn chỉ cần phải quan tâm tới sự thay đổi của hệ số khuếch đại với yếu tố nhiệt độ mà thôi. Tức là sau khi bạn thiết kế xong bạn sẽ mô phỏng nhiệt, thay đổi từ -30oC tới 125oC chẳng hạn, và xem hệ số khuếch đại thay đổi bao nhiêu phần trăm.
Nếu 5% vẫn là đối với hệ số khuếch đại hở mạch và với tất cả sự thay đổi của tham số công nghệ thì mình chỉ có thể đưa ra những hướng để giảm thiểu tối đa sai số của hệ số khuyếch đại hở mạch mà không đảm bảo đạt được con số 5%. Một trong những hướng đó là đảm bảo dòng điện tham chiếu có sai số +/-7%. Con số này là thực tế đối với một vài công nghệ cụ thể, mình đã mô phỏng thành công mạch này cách đây hai năm đối với công nghệ 0.5um. (chính là vấn đề mình đề cập khi mở luồng thảo luận này).
Tóm lại, trước tiên bạn cần kiểm tra về ý nghĩa và điều kiện của con số 5%. Nếu chỉ thay đổi theo nhiệt thì bạn hãy thử mô phỏng xem sai số theo nhiệt của mạch hiện nay của bạn là bao nhiêu, sau khi có một vài con số cụ thể thì chúng ta sẽ có thêm dữ liệu để thảo luận tiếp.
Thế nhé, chúc bạn thành công!
Thân mến.
Comment