[情境] 會議室面試
面試官: Henry | 應試者: John
(1)Current Mirror: Sizing
Henry : 我準備了一張current mirror。當curror mirror需要產生 0.5uA, 1uA, 2uA，已知 M1 W/L=1/1，你會怎麼設計 M2,M3,M4的size？
John: 好的，我會設計成 M2 W/L=1/2，M2 W/L=1/1，M2 W/L=2/1。
(Jony在白板畫出current mirror如下:)
Henry : 雖然M2和M4的W/L相差4倍，實際電流其實不會是4倍，從模擬就可以看到差異，silicon的差異會更明顯。如果避免這樣的device mismatch，你會怎麼調整size？
John: 是，所以我會統一採用W/L=1/1，並且將M1變成兩個1/1。
(Jony修改後的current mirror如下:)
Henry : 很好，其實這樣做就是最小電流路徑M2的size作為unit size，其他電流路徑就是M2的倍數。這樣確實可以減少device mismatch。這樣做的缺點是什麼？
John: 恩…面積會變大？
Henry : 沒錯，如果我需要產生0.25uA，你只能將M1再增加成multiple=4，current mirror面積會變大一倍。你覺得有沒有其他方法可以克服面積的問題呢？一個小提示，加大width可以用multiple來維持1/1，那麼加大length可以怎麼做?
John: 我想到了，可以用split length。我將M2改成兩顆1/1疊接，等效size會變成1/0.5。，這樣M1 size就不必增大，M3和M4也可以維持原本的大小。
(Jony修改後的current mirror如下:)
Henry : 是的，所以current mirror的設計，除了考量一致性，也會根據實際的應用和限制去靈活調整。如果要設計一個精準的current mirror，除了size要一致，還有其他需要考量的嗎?
(未完待續)
作者的話:
我是Henry，有10年以上的IC設計經驗，
在指導新人的過程中，看到他們的盲點和瓶頸。
因此，我想透過對談的情境，讓自學者去思考電路背後的設計思維。
我的最終目標是寫一本電路設計（Analog/Mixed-Signal）的入門書，
受眾是「沒有相關實驗室資源的自學者」和「正在準備跨到IC設計領域的工程師」。
如果這篇文章對你有幫助，請留言告訴我，讓我有動力繼續撰寫。
