CMOS模拟集成电路设计导论实验报告

PB05203094 赵占祥 CMOS模拟集成电路设计导论实验报告

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

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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。

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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）：

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