差分放大器的不匹配效應及其消除
如圖7(b)所示,為了避免溝道效應,通常在源一漏離子注入時(shí)把注入方向(或圓片方向)傾斜7°左右,這樣柵極多晶硅就會(huì )阻擋一部份離子,形成陰影區。結果,在源區或漏區就有一條窄區,它接收的注入較小,因而在注入退火之后,使源區和漏區邊緣的擴散產(chǎn)生了細微的不對稱(chēng)。

圖7(a)給出考慮有柵陰影存在時(shí)的結構圖,在圖中,如果陰影區出現在源區(或漏區),那么這兩個(gè)器件不會(huì )因陰影導致不對稱(chēng)。在圖中,即使標出了這兩個(gè)管子在陰影區的源(或漏)極,這兩個(gè)MOS管也不一樣,這是因為M1管源區的右邊是M2管,而M2管源區的右邊是場(chǎng)氧。同樣,M1和M2左邊的結構也不一樣。就是說(shuō)在制造過(guò)程中,M1和M2周?chē)墓に嚥襟E不一致。因此圖8所示的結構更好。
圖8所示結構固有的不對稱(chēng)性可以通過(guò)在晶體管兩邊加兩個(gè)虛擬MOS管的方法加以改進(jìn),因為這可以使M1和M2管周?chē)沫h(huán)境幾乎相同,如圖9所示。


同時(shí),在對稱(chēng)軸的兩邊保持相同環(huán)境也很重要。例如,在版圖中,只有一個(gè)MOS管旁邊有一條無(wú)關(guān)的金屬線(xiàn)通過(guò),這會(huì )降低對稱(chēng)性,增大M1和M2之間的失配。在這種情況下,也可以在另一邊放置一條相同的金屬線(xiàn)(見(jiàn)圖10),最好的辦法就是去掉引起不對稱(chēng)的金屬線(xiàn)。

對于大的晶體管,對稱(chēng)性就變得更困難了。例如,在圖11所示的差分對中,為使輸人失調電壓較小,這兩個(gè)
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