專利名稱：減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的版圖設(shè)計(jì)方法及布局結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及級聯(lián)放大電路的版圖設(shè)計(jì)方法及布局結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
CMOS工藝中，一個沒有經(jīng)過校準(zhǔn)的運(yùn)放，它的直流偏移電壓約為幾mv。在需要高的放大倍數(shù)的場合(增益大于100)。幾mv的直流偏移電壓到輸出就會變成幾百mv，在大多數(shù)的應(yīng)用場合是無法接受的。圖I是級聯(lián)放大器的電路示意圖，該放大器電路由兩級反相放大器構(gòu)成。在普通的版圖設(shè)計(jì)方法中，運(yùn)放A和運(yùn)放B的版圖分別是獨(dú)立布置的，如圖2，它們的直流偏移電壓 具有一定的隨機(jī)性，可能出現(xiàn)以下的幾種情況I、運(yùn)放A的直流偏移電壓是正的，運(yùn)放B的直流偏移電壓也是正的。2、運(yùn)放A的直流偏移電壓是正的，運(yùn)放B的直流偏移電壓是負(fù)的。3、運(yùn)放A的直流偏移電壓是負(fù)的，運(yùn)放B的直流偏移電壓也是負(fù)的。4、運(yùn)放A的直流偏移電壓是負(fù)的，運(yùn)放B的直流偏移電壓是正的。在運(yùn)放的設(shè)計(jì)中，版圖的設(shè)計(jì)直接影響運(yùn)放的輸出直流偏移電壓。即使運(yùn)放A和運(yùn)放B的直流偏移電壓是相同方向的，也會因?yàn)閮蓚€運(yùn)放的版圖位置不同而大小不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的版圖設(shè)計(jì)方法，通過新的版圖設(shè)計(jì)方法來改善級聯(lián)運(yùn)算放大器的直流偏移電壓的性能。本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的版圖設(shè)計(jì)方法，其特征在于將運(yùn)放A和運(yùn)放B的直流偏移電壓大小，方向設(shè)計(jì)的更為接近。作為具體的技術(shù)方案，上述版圖設(shè)計(jì)方法包括將運(yùn)放A的偏置電壓電路(101，103)和運(yùn)放B的偏置電壓電路(201，203)靠近放置；將運(yùn)放A的電流鏡I (104)和運(yùn)放B的電流鏡I (204)靠近放置；將運(yùn)放A的輸入管(105)和運(yùn)放B的輸入管(205)靠近放置；將運(yùn)放A的電流鏡2 (106)和運(yùn)放B的電流鏡2 (206)靠近放置。作為另一具體的技術(shù)方案，上述版圖設(shè)計(jì)方法包括將運(yùn)放A的偏置電壓電路
(301,303)和運(yùn)放B的偏置電壓電路(401，403)靠近放置；將運(yùn)放A的電流鏡I (304，307)和運(yùn)放B的電流鏡I (404，407)采用中心匹配的方法放置；將運(yùn)放A輸入管(305，308)和運(yùn)放B輸入管(405，408)采用中心匹配的方法放置；將運(yùn)放A電流鏡2 (306，309)和運(yùn)放B電流鏡2 (406, 409)采用中心匹配的方法放置。本發(fā)明的另一目的是提供一種減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的布局結(jié)構(gòu)，該目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的布局結(jié)構(gòu)，包括級聯(lián)的運(yùn)放A和運(yùn)放B，其特征在于運(yùn)放A的偏置電壓電路(101，103)和運(yùn)放B的偏置電壓電路(201，203)靠近放置,并位于整個布局的上、下邊緣；運(yùn)放A的電流鏡I (104)和運(yùn)放B的電流鏡I (204)靠近放置，并位于整個布局中央的上部；運(yùn)放A的輸入管(105)和運(yùn)放B的輸入管(205)靠近放置，并位于整個布局中央的中部；運(yùn)放A的電流鏡2 (106)和運(yùn)放B的電流鏡2 (206)靠近放置，并位于整個布局中央的下部；運(yùn)放A的輸出(102)和運(yùn)放B的輸出(202)分別位于整個布局的左、右邊緣。一種減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的布局結(jié)構(gòu)，包括級聯(lián)的運(yùn)放A和運(yùn)放B，其特征在于運(yùn)放A的偏置電壓電路(301，303)和運(yùn)放B的偏置電壓電路(401，403)靠近放置，并位于整個布局的上下邊緣；運(yùn)放B的電流鏡I (404，407)位于整個布局中央上部的中心，運(yùn)放A的電流鏡I (304，307)位于運(yùn)放B的電流鏡I (404，407)的左右兩側(cè)；運(yùn)放B輸入管(405，408)位于整個布局中央中部的中心，運(yùn)放A的輸入管(305，308)位于運(yùn)放B輸 入管(405，408)的左右兩側(cè)；運(yùn)放B的電流鏡2 (406，409)位于整個布局中央下部的中心，運(yùn)放A的電流鏡2 (306, 309)位于運(yùn)放B電流鏡2 (406, 409)的左右兩側(cè)；運(yùn)放A的輸出(502)和運(yùn)放B的輸出(602)分別位于整個布局的左、右邊緣。本發(fā)明的有益效果在于通過新的版圖設(shè)計(jì)方法有效的減少了級聯(lián)放大器的直流偏移電壓，本發(fā)明不但可以應(yīng)用于兩級的級聯(lián)放大器電路，也可以應(yīng)用于多級的級聯(lián)放大器電路。


圖I為級聯(lián)放大器的電路示意圖。圖2為級聯(lián)放大器的電路在普通的版圖設(shè)計(jì)方法布局形式。圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的級聯(lián)放大器的電路的版圖設(shè)計(jì)方法及布局形式。圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的級聯(lián)放大器的電路的版圖設(shè)計(jì)方法及布局形式。下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本實(shí)施例涉及的級聯(lián)放大器由兩個反相放大器構(gòu)成，本實(shí)施例在版圖設(shè)計(jì)過程中，盡量使得運(yùn)放A和運(yùn)放B的直流偏移電壓大小，方向接近，以達(dá)到相互抵消的結(jié)果，最終實(shí)現(xiàn)級聯(lián)放大器輸出直流偏移電壓最小。一個典型的運(yùn)放電路，如運(yùn)放A (運(yùn)放B與運(yùn)放A相同)，其主要由A輸入管，A電流鏡I (PM0S)，A電流鏡2 (NMOS)，A偏置電壓電路和A輸出電路構(gòu)成。其中，輸入管，電流鏡I和電流鏡2的匹配程度決定運(yùn)放的輸出直流偏移電壓的大小。結(jié)合圖3所示，本實(shí)施例提供的版圖設(shè)計(jì)方法采用直接靠近匹配的辦法，主要包括將運(yùn)放A的偏置電壓電路(101，103)和運(yùn)放B的偏置電壓電路(201，203)靠近放置；將運(yùn)放A的電流鏡I (104)和運(yùn)放B的電流鏡I (204)靠近放置；將運(yùn)放A的輸入管(105)和運(yùn)放B的輸入管(205 )靠近放置；將運(yùn)放A的電流鏡2 (106 )和運(yùn)放B的電流鏡2 (206)靠近放置。
如圖3所示，本實(shí)施例提供的級聯(lián)放大器的布局結(jié)構(gòu)如下運(yùn)放A的偏置電壓電路(101,103 )和運(yùn)放B的偏置電壓電路(201，203 )靠近放置，并位于整個布局的上、下邊緣；運(yùn)放A的電流鏡I (104)和運(yùn)放B的電流鏡I (204)靠近放置，并位于整個布局中央的上部；運(yùn)放A的輸入管(105)和運(yùn)放B的輸入管(205)靠近放置,并位于整個布局中央的中部；運(yùn)放A的電流鏡2 (106)和運(yùn)放B的電流鏡2 (206)靠近放置，并位于整個布局中央的下部；運(yùn)放A的輸出(102)和運(yùn)放B的輸出(202)分別位于整個布局的左、右邊緣。實(shí)施例二 結(jié)合圖4所示，實(shí)施例二與實(shí)施例一的區(qū)別在于實(shí)施例二提供的版圖設(shè)計(jì)方法采用中心對稱匹配的辦法,主要包括將運(yùn)放A的偏置電壓電路(301，303)和運(yùn)放B的偏置電壓電路(401，403)靠近放置；將運(yùn)放A的電流鏡I (304，307)和運(yùn)放B的電流鏡I (404，407)采用中心匹配的方法放置；將運(yùn)放A輸入管(305，308)和運(yùn)放B輸入管(405，408)采用中心匹配的方法放置；將運(yùn)放A電流鏡2 (306, 309)和運(yùn)放B電流鏡2 (406, 409)采用中心匹配的方法放置。如圖4所示，實(shí)施例二提供的級聯(lián)放大器的布局結(jié)構(gòu)如下運(yùn)放A的偏置電壓電路
(301,303)和運(yùn)放B的偏置電壓電路(401，403)靠近放置，并位于整個布局的上下邊緣；運(yùn)放B的電流鏡I (404，407)位于整個布局中央上部的中心，運(yùn)放A的電流鏡I (304,307)位于運(yùn)放B的電流鏡I (404，407)的左右兩側(cè)；運(yùn)放B輸入管(405，408)位于整個布局中央中部的中心，運(yùn)放A的輸入管(305，308)位于運(yùn)放B輸入管(405，408)的左右兩側(cè)；運(yùn)放B的電流鏡2 (406，409)位于整個布局中央下部的中心，運(yùn)放A的電流鏡2 (306，309)位于運(yùn)放B電流鏡2 (406, 409)的左右兩側(cè)；運(yùn)放A的輸出(502)和運(yùn)放B的輸出(602)分別位于整個布局的左、右邊緣。 本發(fā)明的主旨是盡量使得運(yùn)放A和運(yùn)放B的直流偏移電壓大小，方向接近，以達(dá)到相互抵消的結(jié)果，最終實(shí)現(xiàn)級聯(lián)放大器輸出直流偏移電壓最小，不但可以應(yīng)用于兩級的級聯(lián)放大器電路，也可以應(yīng)用于多級的級聯(lián)放大器電路。所以，除上面列出的兩種匹配辦法夕卜，也可以采用其他類似的匹配方法來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的版圖設(shè)計(jì)方法，其特征在于將運(yùn)放A和運(yùn)放B的直流偏移電壓大小，方向設(shè)計(jì)的更為接近。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的版圖設(shè)計(jì)方法，其特征在于將運(yùn)放A的偏置電壓電路(101，103)和運(yùn)放B的偏置電壓電路(201，203)靠近放置；將運(yùn)放A的電流鏡I (104)和運(yùn)放B的電流鏡I (204)靠近放置；將運(yùn)放A的輸入管(105)和運(yùn)放B的輸入管(205)靠近放置；將運(yùn)放A的電流鏡2 (106)和運(yùn)放B的電流鏡2 (206)靠近放置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的版圖設(shè)計(jì)方法，其特征在于,將運(yùn)放A的偏置電壓電路(301，303)和運(yùn)放B的偏置電壓電路(401，403)靠近放置；將運(yùn)放A的電流鏡I (304，307)和運(yùn)放B的電流鏡I (404，407)采用中心匹配的方法放置；將運(yùn)放A輸入管(305，308)和運(yùn)放B輸入管(405，408)采用中心匹配的方法放置；將運(yùn)放A電流鏡2 (306, 309)和運(yùn)放B電流鏡2 (406, 409)采用中心匹配的方法放置。
4.一種減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的布局結(jié)構(gòu)，包括級聯(lián)的運(yùn)放A和運(yùn)放B，其特征在于運(yùn)放A的偏置電壓電路(101，103)和運(yùn)放B的偏置電壓電路(201，203)靠近放置，并位于整個布局的上、下邊緣；運(yùn)放A的電流鏡I (104)和運(yùn)放B的電流鏡I (204)靠近放置，并位于整個布局中央的上部；運(yùn)放A的輸入管(105)和運(yùn)放B的輸入管(205)靠近放置，并位于整個布局中央的中部；運(yùn)放A的電流鏡2 (106)和運(yùn)放B的電流鏡2 (206)靠近放置，并位于整個布局中央的下部；運(yùn)放A的輸出(102)和運(yùn)放B的輸出(202)分別位于整個布局的左、右邊緣。
5.一種減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的布局結(jié)構(gòu)，包括級聯(lián)的運(yùn)放A和運(yùn)放B，其特征在于運(yùn)放A的偏置電壓電路(301，303)和運(yùn)放B的偏置電壓電路(401，403)靠近放置，并位于整個布局的上下邊緣；運(yùn)放B的電流鏡I (404，407)位于整個布局中央上部的中心，運(yùn)放A的電流鏡I (304，307)位于運(yùn)放B的電流鏡I (404，407)的左右兩側(cè)；運(yùn)放B輸入管(405，408)位于整個布局中央中部的中心，運(yùn)放A的輸入管(305，308)位于運(yùn)放B輸入管(405，408)的左右兩側(cè)；運(yùn)放B的電流鏡2 (406，409)位于整個布局中央下部的中心，運(yùn)放A的電流鏡2 (306, 309)位于運(yùn)放B電流鏡2 (406, 409)的左右兩側(cè)；運(yùn)放A的輸出(502)和運(yùn)放B的輸出(602)分別位于整個布局的左、右邊緣。
全文摘要
一種減少級聯(lián)放大電路直流偏移電壓的版圖設(shè)計(jì)方法及布局結(jié)構(gòu)，主要在于將運(yùn)放A和運(yùn)放B的直流偏移電壓大小，方向設(shè)計(jì)的更為接近。本發(fā)明的有益效果在于通過新的版圖設(shè)計(jì)方法有效的減少了級聯(lián)放大器的直流偏移電壓，本發(fā)明不但可以應(yīng)用于兩級的級聯(lián)放大器電路，也可以應(yīng)用于多級的級聯(lián)放大器電路。
文檔編號H03F1/30GK102946232SQ201210429788
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者黃海濤, 張寶月 申請人:珠海市杰理科技有限公司