华中科技大学-IC课程设计实验报告(比例放大器设计)VIP免费

华中科技大学题目：比例放大器设计院系：专业班：姓名：学号：指导教师：20XX年XX月I摘要在模拟电路中对放大器进行设计时，差分放大器由于能够实现两倍放大和能够很好的抑制共模噪声的优良性能而被广为应用。本文利用放大器的“虚短”“虚断”的特性对比例放大器的结构及放大器的构成和基本参数进行了设计，其中放大器采用差分放大结构。关键词：比例放大器差分放大器一级结构二级结构IAbstractWhendesigninganamplifier,differentialamplifiers,withitstwicehighergainanditsrestraintoCommon-modedisturbance,ismorewidelyusedthanotherkindsofamplifiers.Inthisreport,wemakeuseofthepropertiesof“virtualshortcicuit”and“virtualdisconnection”anddesignthestructureandparametersofthewholecircuitaswellasthestructureoftheamplifier.KeyWords：ProportionamplifierDifferentialamplifiersLevel1Level2II目录III摘要...............................................................IABSTRACT............................................................ⅠI1题目要求………………………………………………………………………………12设计过程………………………………………………………………………………22.1基本结构及分析…………………………………………………………………………………….22.1.1外围电路分析……………………………………………………………………………………22.1.2运算放大器选择…………………………………………………………………………………32.2工艺参数提取……………………………………………………………………………………...32.3理论推导与计算…………………………………………………………………………………….52.4仿真………………………………………………………………………………………………….62.5二级密勒补偿运算放大器………………………………………………………...………………102.6仿真结果…………………………………………………………………………………………...132.7综合仿真…………………………………………………………………………………………...173结果分析与结论……………………………………………………………………224心得体会……………………………………………………………………………23致谢.............................................................25参考文献………………………………………………………………………………26附录………………………………………………………………………………………27IV1题目要求设计一个比例放大器，参考电路如下：要求：（1）自行设计放大器的结构与MOS尺寸参数、电阻R1、R2的阻值，以达到相关性能指标；（基于0.35umCOMS工艺，MOS管长度均设定为Lmin=1um）（2）用HSPICE软件仿真电路。（3）电路性能指标满足如下要求：①；②相位裕度[45度~65度]；③输入信号频率；④输出电流12设计过程2.1基本结构及分析2.1.1.外围电路分析指标要求中隐含了增益要大于10倍，带宽大于100MHZ，暂时不考虑相位裕度。如图结构来说，根据放大器的“虚短”、“虚断”特性，可以列出如下等式：12RVinVoutRVin根据题目要求：Vin:Vout=1:10因此，有：R1=9R2又：Iout=Vin/R2=10mA,Vin=1+0.1cos(wt)得：1002R9001R另外，信号中包含1V直流电压，相当于为放大器提供了直流偏置且Vo=10Vin=1v，取工作电压为单电源3v外围电路设计至此结束，现在进行放大器内部设计。2.1.2运算放大器选型2由于输入信号的特点，其中同时包含了直流与交流电压，考虑到信号噪声以及直流电压波动，使用差分放大电路能对共模输入起到很好的抑制作用，因此本设计选用差分放大电路。由于差分放大电路增益并不算高，实际中多采用Pmos有源负载以提高增益。在这里，我们选用以电流镜为负载的差分放大器实现所要求的运算放大器。电路如图所示：VDDM3M4M2M1IbiasVi1Vi2GND323NMOS器件M1和M2作为差分对管，PMOS器件M4，M5组成电流源负载。电流Io提供差分放大器的偏置电流。其中M1、M2参数全同，M3...