CMOS模拟集成电路设计导论实验报告
PB05203094 2系 赵占祥
一. 实验题目
请设计一个运放,参数要求为: 增益: 60-80dB 0dB带宽: 200Mhz 相位裕度 : 60 负载 : 1p 功耗 : 15mw
二. 实验目的
学习使用Cadence电路设计工具Virtuoso,从电路图的绘制及仿真,到版图绘制及仿真、验证。
三. 实验步骤
1. 原理
我先设计了一个标准两级运放,电路图为
该运放包括三部分: a) 差分输入增益级
包括差分输入对管NM0,NM1和有源电流镜负载PM1,PM4。
差分结构对环境噪声有很强的抗干扰能力,另外增大了可得到的的最大输
出电压摆幅。还有其他一些优势。
使用电流镜做有缘负载有三个好处:
1) 在相对的、比较小的面积中,有缘负载可以得到比较大的输出阻
抗。
2) 电流镜将差分输入信号转换为单端输出信号。 3) 有助于共模抑制比CMRR的提高。
b) 源跟随器
为PM3和NM4。
从NM0漏极输出的信号输入到这一级,并通过PM3放大,NM4是PM3的有源器件负载。
源跟随器有较大的输入阻抗,可以显著提高第一级放大的增益,减小信号电平损失,起到电压缓冲器的作用。 c) 偏置电路
包括PM2,PM0,NM2,NM3。
几个管子构成了几何比例电流源,通过其宽长比来得到合适的电流值。NM3漏极电流为差分对提供电流源。
电容C0是为了保证电路有足够的相位裕度,保证闭环负反馈系统的稳
定而采用的密勒补偿结构。
2. 仿真过程
1) 设计并绘制电路图和测试电路图
在Virtuoso Schematic Editing中绘制电路图如下(先未加电容):