没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
两级CMOS运算放大器的设计及spectrum仿真.doc
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 199 浏览量
2021-10-06
09:33:55
上传
评论 1
收藏 1.14MB DOC 举报
温馨提示
试读
20页
两级CMOS运算放大器的设计及spectrum仿真.doc
资源推荐
资源详情
资源评论
- -
LAB2 两级 CMOS 运算放大器的设计
图 1 两级 CMOS 运算放大器
一:根本目标:
参照?CMOS 模拟集成电路设计第二版?p223.例 6.3-1 设计一个 CMOS 两级放大器,满足
以下指标:
相位裕度:
为什么要使用两级放大器,两级放大器的优点:
单级放大器输出对管产生的小信号电流直接流过输出阻抗,因此单级电路增益被抑制
在输出对管的跨导与输出阻抗的乘积。在单级放大器中,增益是与输出摆幅是相矛盾的。
要想得到大的增益我们可以采用共源共栅构造来极提高输出阻抗的值,但是共源共栅构造
中堆叠的 MOS 管不可防止地减少了输出电压的围。因为多一层管子就要至少多增加一个
管子的过驱动电压。这样在共源共栅构造的增益与输出电压围相矛盾。为了缓解这种矛盾
引进了两级运放,在两极运放中将这两点各在不同级实现。如本文讨论的两级运放,大的
增益靠第一级与第二级相级联而组成,而大的输出电压围靠第二级这个共源放大器来获得。
- - word.zl-
- -
典型的无缓冲 CMOS 运算放大器特性
边界条件 要求
工艺规
见表 2、3
电源电压
电源电流
100Μa
工作温度围
0~70°
特性 要求
增益
增益带宽
5MHz
建立时间
摆率
ICMR
CMRR
60dB
PSRR
60dB
输出摆幅
输出电阻 无,仅用于容性负载
失调
噪声
100 (1kHz 时)
幅员面积
5000
表 1 典型的无缓冲 CMOS 运算放大器特性
二:两级放大电路的电路分析:
图 1 中有多个电流镜构造,M5,M8 组成电流镜,流过 M1 的电流与流过 M2 电流
,同时 M3,M4 组成电流镜构造,如果 M3 和 M4 管对称,那么一样
的构造使得在 x,y 两点的电压在 Vin 的共模输入围不随着 Vin 的变化而变化,为第二极放
大器提供了恒定的电压和电流。图 1 所示,Cc 为引入的米勒补偿电容。
表 2 0.5 工艺库提供的模型参数
- - word.zl-
- -
CSMC 0.5um Double Poly Mix CMOS process model
工艺参数
NMOS
0.7016 1.28E-8 404.257
PMOS
-0.9508 1.24E-8 219.5
单位
表 3 一些常用的物理常数
常数符号 常数描述 值 单位
室温下
自由空间介电常数
二氧化硅的介电常数
利用表 2、表 3 中的参数
计算得到
第一级差分放大器的电压增益为:
〔1〕
第二极共源放大器的电压增益为
〔2〕
所以二级放大器的总的电压增益为
〔3〕
相位裕量有
- - word.zl-
- -
要求 60°的相位裕量,假设 RHP 零点高于 10GB 以上
所以 即
由于要求 的相位裕量,所以
可得到 =2.2pF
因此由补偿电容最小值 2.2pF,为了获得足够的相位裕量我们可以选定 Cc=3pF
考虑共模输入围:
在最大输入情况下,考虑 M1 处在饱和区,有
〔4〕
在最小输入情况下,考虑 M5 处在饱和区,有
〔5〕
而电路的一些根本指标有
〔6〕
〔7〕
〔8〕
〔9〕
CMR:
- - word.zl-
GB 是单位增益带宽
P1 是 3DB 带宽
GB=
剩余19页未读,继续阅读
资源评论
gjmm89
- 粉丝: 14
- 资源: 19万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功