CMOS两级运算放大器 - 设计报告 - 图文

3.参数估计

第一级放大电路的电压增益：

第二级放大电路的电压增益：

两级放大电路总增益：

增益带宽积：

设置直流工作点：

对单个nmos管进行gm/Id、Id/w与Vgs图形仿真，如下图所示。

取gm/Id为10，Vgs为0.3V，可得差动放大级单边电路偏置电流为15uA。根据镜像电流源的特性可设置Iref为30uA。设置第二级共源放大级直流偏置电流为34.3uA。

宽长比计算如下： 偏置电路： NM0 4.5 NM2 4.5 NM4 5.15 差分放大电路： PM0 1.875 PM2 1.875 NM1 15 NM3 15 共源放大级： PM1 4.7

密勒补偿电路参数配置 Rc 10K Cc 3pF

四、仿真调试

测试环境搭建。tran为扫频时间，设置输入信号频率为1KHz，因此tran值设置为10ms。扫频范围为1至100GHz。并保存直流工作点信息。如下图所示。

测试第一级差动放大级的放大倍数。如下图所示。

放大倍数大约为250倍，红色线条为第一级输出。相当于本征放大增益的平方。

测试两级放大电路的放大倍数。如下图所示。

四条波形线分别为差动输出级、IN1、IN2、OUT。 便于观察放大倍数，将放大倍数及带宽截图如下。

放大倍数约为11000倍，带宽为1KHz。因此增益带宽积大于10 MHz。 相位与放大倍数的关系如下图所示。