运放失调_mismatch的理解和说明

运放失运放失调_

MISMATCH

UPDUPDATE

_20140522

(以下均为按个人理解写的，可能有可能有不对的地方，)

欢迎大家指正，我做更新。

运放、比较器在使用时经常会碰到失碰到失调电压这个概念，模拟

我们可以把失调电压理解为

。失调电调电那么信号就会被失调电压“淹没”

电路能够处理的最小信号幅度，低于这低于这个幅度，

压带来的问题包括：比较器阈值偏移、、基准电压偏移、过温保护偏移等等，这些都是参数的

量变，但过大的量变导致质变则会影响会影响最终芯片的功能

。

失调也可以分为随机失调和系统失调统失调两类，mismatch导致的失调属于随机失调

。

1. MOS的mismatch是以layout按照平按照平行或交叉的摆放来进行说明的

。

mismatch 计算方法

：

。

Ap的值很重要，越大说明越不匹配。

查资料得知，器件的失配影响电路路主要在3个地方：

A. 电流镜

B. 输入对管

容等。、电容等

C. 需要匹配的比例电阻

2. 对器件的失配要有个数量级的概念概念，以DBH 1830工艺为例，如果作为输入对管

，那器

一个

W/L=1um/1um的5V 件失配主要体现在Vth的失调电压电压，SVT器件，失调电压在10mV

（nmos）/8mV（pmos），相对来来说BJT的Vbe失配就要小得多emitter为1*1的

，一个

8v_vnpn管子vbe失调电压为0.22mV0.22。就一般而言同样大小的BJT和MOSFET失调电压电压

，

至少要低一个数量级。

3. 一般来说1-sigma是非常基本的要求99%的良率需要3-sigma，在设计仿真

，为了达到

时甚至要考虑4-sigma。这样一一个典典型的10/2*2的输入对管mismatch 失调为6.3mV，

，

这么大的失调我们在设计时就需要针需要针对具体的使用来综合考虑了。

既然讲到标准偏差，那我们再把这个术术语解释一下

。

附：关于sigma（标准差, standard derd deviation，excel 函数为STDEV）

标准差也被称为标准偏差，或或者实者实验标准差2。

，公式如图

图2

表大，代表

简单来说，标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差

部分数值和其平均值之间差异较大；一个较小的标准差。

，代表这些数值较接近平均值

例如，两组数的集合 {0,5,9,14} 14} 和 {5,6,8,9} 其平均值都是 7 ，但第二个集合具具有

较小的标准差。

标准差可以当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中

，做重复性测量时，测量数值

当要决定测量值是否符合预测值，。

集合的标准差代表这些测量的精确确度测量值的标准差差占

则认（同时与标准差数值做比较），则

有决定性重要角色：如果测量平均值值与预测与预值相差太远

为测量值与预测值互相矛盾。这很容容易理解，理因为如果测量值都落在一定数值范围之外

，可

以合理推论预测值是否正确。

远离代表回报远

标准差应用于投资上，可作为量度量度回报稳定性回的指标。标准差数值越大，

过去平均数值，回报较不稳定故风险险越高。相反，标准差数值越小，

代表回报较为稳定，风

险亦较小。

），根号内除以：

n（对应excel函数STDEVP）； 如是总体（即估算总体方差）

），根号内除以（：

n-1）（对应excel函数STDEV）； 如是抽样（即估算样本方差）

因为我们大量接触的是样本，n-1）。

所以普遍使用根号内除以（

公式意义

sig正态分布图 sigma

在。

正态分布中，深蓝区域是距平均值小于一个标准标准差之内的数值范围此范围所占比率

为全部数值之 68%。根据正态分布，两个两个标准差之内 95%。根

（深蓝，蓝）的比率合起来为

据正态分布，正负三个标准差之内（ 99%。

深蓝，蓝，浅蓝）的比率合起来为

参考资料

：

DBH 1830BD18BA_Analog_Characterizaerization_Report_