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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）

【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。

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。
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电路描述：

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1.2小信号分析

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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

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(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

【笔记：模拟CMOS集成电路】两级运算放大器设计与仿真（带版图）_第38张图片
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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）_第39张图片
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！

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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

  该部分全部PDF文档+附赠资料，精准打击该部分内容，可私聊博主
  如需该设计的所有虚拟机文件，也可私聊

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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