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1、1,兩級運放設計,賈海瓏 2010.10 Email:,2,典型CMOS運放,3,指標(Spec,管子長度 0.8 m 管子寬度 1 m 面積 10000 m2 負載電容= 3 pF 共模輸入電壓固定在（VDD + VSS）/2 輸出動態(tài)范圍0.1(VDD-VSS), 0.9(VDD-VSS) 靜態(tài)功耗 2mW 開環(huán)直流增益 80 dB 單位增益帶寬 40 MHz 相位裕量 60 degree 轉換速率 30 V/us 共模抑制比 60dB 負電源抑制比 80dB 等效輸入噪聲 300 nV/ HZ 1KHz 輸入失調電壓 0.5 mV,4,設計分析開環(huán)增益Av,5,頻率特性和相位補償,6,頻

2、率特性和相位補償,7,頻率特性和相位補償,8,頻率特性和相位補償,9,頻率特性和相位補償,10,頻率特性和相位補償,11,頻率特性和相位補償,12,等效輸入噪聲,13,轉換速率 Slew rate (SR,14,輸入失調電壓,15,偏置電路,16,偏置電路,17,偏置電路,18,手工計算,給定運放工作的正電源電壓為5V，負電源電壓為0V。由設計指標的要求，靜態(tài)功耗不大于2mw，所以電源提供的總電流必須不大于400uA。首先進行電流分配：偏置電路各分配10uA；將第二級分配盡可能大的電流，定為290uA；剩余的90uA分配給第一級電路。并且這樣的分配可以保證在Cc小于3pf的時候滿足SR不小于3

3、0V/uS的要求。具體的設計，先從等效輸入噪聲入手,19,等效輸入噪聲,20,非主極點確定M6,21,失調電壓關系,22,確定M5，M7,23,偏置部分與頻率補償,24,偏置部分與頻率補償,25,偏置部分與頻率補償,26,Hspice仿真調試運放,1） .OP分析 在Spectre中，直接用DC 工作點分析就可以得到，驗證運放是否滿足功耗要求。 在后續(xù)各項運放性能仿真中，將Hspice仿真方法轉為Spectre仿真方法,27,失調電壓分析 offset,28,共模輸入電壓范圍,29,動態(tài)輸出范圍,30,交流小信號分析,31,共模抑制比,32,轉換速率SR,將輸出端全部反饋回反相輸入端，即將運放接成單位增益放大器，然后在同相輸入端分別加正、負階躍脈沖，進行瞬態(tài)分析，即可得到Slew Rate的值。 vin1 vi2 gnd pulse 0 5v 1us 0 0 1us 2us vin2 vi1 5

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