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【笔记：模拟CMOS集成电路】两级运算放大器设计与仿真（带版图）

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【笔记：模拟CMOS集成电路】两级运算放大器设计与仿真（带版图）

2024-07-13 02:24:01| 来源: 网络整理| 查看: 265

【笔记：模拟CMOS集成电路】两级运算放大器设计与仿真（带版图）前言1.电路分析1.1电路结构电路描述： 1.2小信号分析1.3公式 2指标设计2.1预期设计指标参数2.2参数分析(1)确定gm1、gm6(2)分配电流(3)确定M1尺寸(4)确定M6尺寸(5)共模输入范围：(6)尾电流源M5、M7尺寸确定：(7)确定M2、M4尺寸(8)M3与M4尺寸再确定(8)M3与M4尺寸再确定 2.3器件尺寸 3电路仿真3.1直流特性仿真(1)直流扫描分析(2)失调电压分析(3)输入共模范围仿真(4)输出动态范围仿真 3.2交流特性仿真(1)频率特性仿真(2)共模抑制比仿真(3)电源抑制比仿真(4)噪声特性 3.2瞬态特性仿真(1)压摆率(SR)仿真(2)输入输出瞬态仿真 4总结版图拓展内容（组会总结）1．MOS参数fingers和m（Multiplier）的区别2．gm/Id方法3．频率分析相位裕度达到PM=60°条件： 4．频率响应4.1相位裕度4.2系统响应4.3 RLC电路分析

前言

此次文章主要是关于二级运放放大器的设计，本文为本人学习模拟集成电路相关知识的的学习笔记，入门级别，意为小白快速上手所写，关于BG电路、ADC、PLL等进阶文章，后续更新，循序渐进。如果有需要可以点击关注+点赞+收藏，持续关注我的博客。关于更加基础的文章，可以点击我的主页自行查看。

该部分全部PDF文档，资料链接：https://mbd.pub/o/bread/ZJubl5ly 该设计工程文件（原理图+版图），资料链接：https://mbd.pub/o/bread/ZpWbl5pr

1.电路分析 1.1电路结构

如图是采用了米勒补偿结构的CMOS二级运算放大器，结构如图1.1所示。主要包括四个部分：偏置电路、第一级NMOS输入的差分放大电路、第二级放大电路和米勒补偿电路。在这里插入图片描述

电路描述：

在这里插入图片描述

1.2小信号分析

在这里插入图片描述

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1.3公式

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2指标设计 2.1预期设计指标参数

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2.2参数分析

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(1)确定gm1、gm6

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(2)分配电流

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(3)确定M1尺寸

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(4)确定M6尺寸

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(5)共模输入范围：

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(6)尾电流源M5、M7尺寸确定：

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(7)确定M2、M4尺寸

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(8)M3与M4尺寸再确定

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(8)M3与M4尺寸再确定

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2.3器件尺寸

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3电路仿真

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3.1直流特性仿真 (1)直流扫描分析

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(2)失调电压分析

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(3)输入共模范围仿真

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(4)输出动态范围仿真

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3.2交流特性仿真 (1)频率特性仿真

在这里插入图片描述

(2)共模抑制比仿真

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(3)电源抑制比仿真

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(4)噪声特性

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3.2瞬态特性仿真 (1)压摆率(SR)仿真

在这里插入图片描述这里正确的方法应该是调用函数进行计算而不是这样直接从图上看

(2)输入输出瞬态仿真

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4总结

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版图

版图是小白水平，如有不足。请批评指正！期待和UU们相互交流提高！

在这里插入图片描述

拓展内容（组会总结）

该部分全部PDF文档，资料链接：https://mbd.pub/o/bread/ZJubl5ly 该设计工程文件（原理图+版图），资料链接：https://mbd.pub/o/bread/ZpWbl5pr

购买工程文件后，需要更详细的PDF文档+附赠资料，精准打击该部分内容，可私聊博主

1．MOS参数fingers和m（Multiplier）的区别 2．gm/Id方法 3．频率分析

快速判断零点：输出臂并联谐振，产生零点。米勒电容的前馈作用，引入零点，对于零点计算可以参考下图直观观察得到:

相位裕度达到PM=60°条件： 4．频率响应 4.1相位裕度 4.2系统响应

对于任意二阶系统有如下传输函数：（几页的分析）

4.3 RLC电路分析

在这里插入图片描述

笔者已阳，好难受，各位近期要注意身体哇！！，身体不适，排版不易，所以都是从本人写的word上截取的。有需要私聊，然后我在考虑是否有必要上传

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