跨导运算放大器的设计VIP专享VIP免费

跨导运算放大器的设计 一、实验任务 1 -1 实验目的 学会使用数模混合集成电路设计仿真软件 Hspice；学会按要求对电路的参数进行调整；学会对工艺库进行参数提取；学会用提取的参数进行手工计算分析并与仿真得出的参数进行比较。通过上述实践达到对之前所学《模拟集成电路原理与设计》理论课程内容的更深入的理解和掌握，以及初步掌握模拟集成电路设计的方法和步骤，使学生能较快适应未来模拟集成电路设计的需求。 1 -2 实验任务：设计一个跨导运算放大器 （1） VDD=1.8 V, 使用 models.mdl 库文件，1:B 是指两个管的 w/L 之比，Ibias=54 A，试调整各个管的参数，使该运放的放大倍数 AV =inipnoutvvv>60，而且同时满足增益带宽 积GBW>100 MHz ， 相 位 裕 度PM>65 oC ， 并 且 最 优 指 数totalLICGBWFOM•>0.422，可先参照一个样板仿真文件 ota.sp 和 ota_test.sp，然CL B : 1 1 : B 后自己调整； （2） 仿真各指标满足要求后，自行设计参数提取电路进行电路中的各个部分晶体管的参数提取，然后进行手算分析。将分析结果与实际仿真结果进行比较； （3） 尽你所能调整除 VDD 之外的其他参数，包括Ibias 来提高FOM，最高能提高到多少？ 最后提交一个word 电子文档，包括参数提取过程、手算分析过程、电路图（带管子参数）、仿真波形图、及相关详尽的说明。 二、实验内容 2 -1 问题 1 2 -1 -1 参数分析  增益 Av 由outmVBRgA10 ， 2(/ )moxdgCWL I 34||outooRrr ，333,ENodVLrI444EPodV LrI B= (W3/L3)/(W2/L2) 则43432233111//)/(2ddPNENdoxoutmvIILLVVLWLWILWuCBRgA 所以，可通过增大 M1 的宽长比，增大 L4 的大小，以及提高M3 和 M2 的沟道宽长比之比B 来提高放大增益VA 。  增益带宽积 GBW 由12doutLfRC outmVBRgA10  102mVdLgBGBWAfC 因为 CL的值不变，所以理论上提高M3 和 M2 的沟道宽长比之比B、增大 M1 的跨导即增大 M1 的宽长比可以增大 GBW，且满足增益的要求。  相位裕度PM 该电路中，nou t 为主极点，CL 不变，所以输出电阻Rou t 变化会使主极点发生变化。M2 和 M3 之间的点N2a 为第一非主极点，所以通过改变M2M3 的 W/L 之比，通过使第一非主极点的位置外移，进而可以改变相位裕度。但是，改变管子参数的同时，总会伴随增益或带宽的下降，所以，合理取值才是最...