在基准源中引入误差放大器提高输出电压精度电路示例.ppt

Monte Carlo分析是一种器件参数变化分析，使用随机抽样统计来估算数学函数的计算方法。它需要一个良好的随机数源。这种方法往往包含一些误差，但是随着随机抽取样本数量的增加，结果也会越来越精确。 电压基准源 噪声分析仿真 开关电容电路 Monte Carlo仿真 演示操作 Monte Carlo分析简介 */103 矩形框四个角和中心表示5个不同工艺角的覆盖范围，而灰色填充表示用Monte Carlo分析得到的实际电路工艺偏差（一般满足高斯分布）。从图中可以看出，满足工艺角变化的范围不一定能完全满足覆盖实际工艺变化范围，因此要用Monte Carlo分析得到工艺角变化的概率，以得到电路的良率。 电压基准源 噪声分析仿真 开关电容电路 Monte Carlo仿真 演示操作 与corner分析的区别 */103 Monte Carlo分析是基于统计分析，需要Foundry提供关于工艺变化分布概率，因此首先需要检查工艺文件是否支持Monte Carlo分析。仿真前，更改对应的器件模型section。如SMIC 65nm下的mos管为mc。 电压基准源 噪声分析仿真 开关电容电路 Monte Carlo仿真 演示操作 需要工艺库的支持 */103 1.建立一个基本仿真，如tran仿真。 2.选择Tools-Monte Carlo。 电压基准源 噪声分析仿真 开关电容电路 Monte Carlo仿真 演示操作 Monte Carlo仿真流程 */103 3.Number of Runs填入仿真次数，次数越多，仿真时间越长，结果也更精确。 4.Starting Run #默认为1即可。如果勾选Append to Previous Scalar Data以集合几次 Monte carlo仿真数据，则该数据不能和已仿真的次数重叠，例如第一次分析设置Starting Run # 为1，仿真次数为100，则第二次仿真分析该值至少为101。 电压基准源 噪声分析仿真 开关电容电路 Monte Carlo仿真 演示操作 Monte Carlo仿真流程(续1) */103 5.Analysis Variation可选Process、Mismatch、Process Mismatch。 6.Output可从菜单Output-Retrieve Outputs 获取ADE界面的输出，也可以自己输入添加。 7.菜单“simulation-run”,运行分析，得到仿真结果。 电压基准源 噪声分析仿真 开关电容电路 Monte Carlo仿真 演示操作 Monte Carlo仿真流程(续2) */103 工艺角 频率/MHz SS 4.13 FF 4.18 TT 4.14 SF 4.15 FS 4.15 工艺角仿真： 最大离散±0.60% Monte Carlo： 3σ离散±0.77% 电压基准源 噪声分析仿真 开关电容电路 Monte Carlo仿真 演示操作 Monte Carlo仿真流程(续3) */103 演示操作 电压基准源 噪声分析仿真 开关电容电路 Monte Carlo仿真 演示操作 */103 采用SMIC 65nm PDK 设计带隙基准源 使用设计工具对电路进行优化，优化完成后，仿真不同工艺角下基准源的温度系数、环路稳定性、电源抑制比等。 对该基准源进行Monte Carlo仿真，得到输出电压的均值及标准差（1000次仿真）。 电压基准源 噪声分析仿真 开关电容电路 Monte Carlo仿真 演示操作 作业 */103 Thanks for your time ! EMAIL: hany@ TEL: 0571 */103 从数据库中导入需仿真电路（红色圈内是RES） 作业参考答案 bandgap电路图 */103 Bandgap中包含误差放大器error_amp： 作业参考答案(续1) error_amp电路图 */103 作业参考答案(续2) 观察后，发现电路中一电阻RES的阻值未定； 通过手动粗糙计算：在T=300K，VBE=0.75V时，在RES=106Ω时可实现温度系数为零的带隙基准； 此时VREF=447mV, I=2.55uA 在后面步骤中再进行仿真，确定RES的精确值。 */103 作业参考答案(续3) 对RES进行设计优化： 基准电压与温度的关系 */103 作业参考答案(续4) RES为88K-89K时的参数扫描 最后得出RES=88.5K; 此时温度系数最小，为TC=3.412ppm/K； ? 作为参考： RES=88.4K, TC=3.994ppm/K; RES=88.6K, TC=4.591ppm/K; 对RES进行参数扫描：