電流源設計和佈局

4.1.1 電流源設計

在此部份包刮電流源設計電路規格和電路佈局考量，圖 4.1 電路中各電晶體規格 和電路參數詳如表一，為使 DAC 的電流源不受開關切換動作影響，將電流源和開關控 制電路分開佈局，如圖 4.2 所示為圖 4.1 電路部局結果，圖 4.2 中輸入信號均為直流 電壓，為一靜態操作電路，圖 4.3 為開關切換電路以及驅動電路，因為此部份開關動 作會影響電流源穩定所以必須予以隔離以確保電流源穩定和輸出端穩定，用不同 well 予以隔離確保干擾降到最小，圖 4.4(a)為單一開關切換電路以及驅動電路佈局結果，

圖 4.4(b)為八單元開關切換電路以及驅動電路佈局結果，表 4.1 為電流源電晶體規格，

其中 MP 1，MP 2 為主要電流源電晶體，因為在高六位元採用二進位碼轉換溫度計碼以 及未克服梯度誤差問題，採用四象限對稱佈局，因此在溫度計碼控制部份電流源為表 上最大 W/L 的四倍，也就是在實際電路上有效 MSB 的電晶體規格為(W/L)^P=(8/2)*4 (um)，而二進位碼控制部份最大電流源電晶體規格為(W/L)^P=(8/2)*2 (um)，次大者電 晶體規格為(W/L)^P=(8/2)*1 (um)，此兩位元二進碼控制電流源可以佔用四象限對稱佈 局中的三個空間，且使用相同大小的電流源，剩下四位元因為電流源規格不同且四象 限對稱佈局沒有多餘空間，因此要額外佈局，其規格大小為表 4.1 中ＭP 1 部分(W/L)^P

=(4/2), (2/2)，(1/2),(0.5/2)(um) ，分別為二進位控制電流源的第 4,3,2,1 碼，

這四位元電路佈局雖然不在四象限對稱佈局中，但是其佈局方式除電流源電晶體大小 不同外，其他偏壓電路，電流源切換開關電路等則完全相同，將不再將其佈局放入文

中，僅以文字敘述，在最後完整佈局中，為求整齊此四個低位元電流源將被分布於四 象限對稱電流源外部相對位址，使電路外關整齊一致。

圖 4.1 電流源電路及偏壓電路

(a) 電流源電路及偏壓源佈局

(b)八電流源單元佈局

圖 4.2 電流源電路佈局結果 (a)單一電流源單元佈局 (b) 八電流源單元佈局

表 4.1 電流源電路及偏壓源電晶體規格 Transistor Size(W/L)-um Transistor Size(W/L)-um MP1 8,4,2,1,0.5 /

2 Mp5 9.5 / 1 MP2 8,4,2,1,0.5 /

0.35 MN1 1.66 / 2 MP3 1 / 2 MN2 1.66 / 2 MP4 1 / 2 MN3 1 / 1

(a)切換電晶體及驅動控制電路

(b) INV1 (C) INV2 圖 4.3 切換電晶體及驅動控制電路

表 4.2 切換電晶體及驅動控制電路電晶體規格 Transistor Size(W/L)-um Transistor Size(W/L)-um MP1 2 / 0.35 MP6 3 / 0.35 MP2 2 / 0.35 MN1 1.5 / 0.35 MP3 2 / 0.35 MN2 3 / 0.35 MP4 2 / 0.35 MN3 3 / 0.35 MP5 3 / 0.35

(a) 開關及驅動電路單元佈局

(b) 八單元佈局

圖 4.4 開關切換電路及驅動電路佈局結果 (a)單一單元佈局 (b)八單元佈局 4.1.2 溫度計碼電流源佈局

六位元溫度計碼電流源和兩位元的二進位權重碼佈局結果，如圖 4.5 所示，(a)為 四分之ㄧ佈局結果，(b)為完整四象限對稱電流源佈局結果。

(a) 六位元溫度計碼電流源及開關、驅動電路四分之ㄧ佈局

(b) 完整四象限對稱電流源佈局

圖 4.5 電流源及開關、驅動電路佈局 (a) 四分之ㄧ電路佈局 (b) 完整四象限對稱 佈局