兩級(jí)運(yùn)放設(shè)計(jì)與仿真報(bào)告

CMOS兩級(jí)運(yùn)放設(shè)計(jì)與仿真本設(shè)計(jì)采用Tanner軟件中的S-Edit組件設(shè)計(jì)CMOS兩級(jí)運(yùn)放原理圖，并使用T-Spice組件對(duì)其電路生成的Spice文件進(jìn)行設(shè)定仿真，以便進(jìn)一步掌握Tanner軟件的使用方法。操作流程如下：編輯兩級(jí)運(yùn)放的原理圖-＞生成Spice文件-＞進(jìn)行模擬仿真-＞查看結(jié)果。一、兩級(jí)運(yùn)放的原理圖兩級(jí)CMOS運(yùn)放的基本結(jié)構(gòu)如圖一所示。該電路的第一級(jí)為差分放大器，由V1~V4組成。第二級(jí)由V5、V6組成，其中V5為該級(jí)的放大管，V6為負(fù)載管，輸出為高阻型。恒流源由V7、V8、V9組成。Cc為相位補(bǔ)償電容，以防止電路產(chǎn)生自激。圖一兩級(jí)CMOS運(yùn)放本設(shè)計(jì)采用1.25um工藝，取最小尺寸，即管子長(zhǎng)L=2*1.25=2.5um，并要求電壓增益大于等于5000，單位增益帶寬等于3MHz，壓擺率為2，補(bǔ)償電容為5pF管子開啟電壓為IV，直流電源電壓為5V，差分電源電壓為3V，高頻正弦小信號(hào)，NMOS和PMOS的溝道調(diào)制系數(shù)分別為0.01和0.015。各個(gè)管子的寬長(zhǎng)比如下表所示。表格1兩級(jí)運(yùn)放放大器設(shè)計(jì)參數(shù)管子序號(hào)V1V2V3V4V5V6V7V8V9W/um20205512.56.256.256.252.5L/um2.52.52.52.52.52.52.52.55二、編輯運(yùn)放原理圖1） 打開S-Edit組件，在其中調(diào)入PMOS模塊（*4）、NMOS模塊（*5）、直流電源模塊（*3）、正弦電壓源模塊（*1）、電容模塊（*1）和GND模塊（*1）。最后將各個(gè)模塊按圖一所示放置好，并連線。2） 按照上述參數(shù)要求修改PMOS和NMOS的參數(shù)，以及正弦信號(hào)、電源電壓的參數(shù)。

加入輸出接點(diǎn)：?jiǎn)螕艄ぞ邫谥械妮敵鼋狱c(diǎn)按鈕，再單擊電容右端節(jié)點(diǎn)，在彈出的對(duì)話框中輸入節(jié)點(diǎn)名“OUT”，再單擊OK即可。如圖二所示。圖二加入輸出接點(diǎn)按照上述要求和操作后的兩級(jí)CMOS運(yùn)放電路圖如圖三所示。圖三運(yùn)放原理圖重命名模塊為“兩級(jí)運(yùn)放”，生成Spice文件，并在其中插入命令：?jiǎn)螕裘罟ぞ邨l中的T-Spice按鈕，自動(dòng)生成Spice文件，并自動(dòng)打開T—Spice組件程序。在Spice文件中插入包含文件“m12_125.md”，和以下命令行：.include"D:\Tanner\tanner\TSpice70\models\ml2_125.md"，.tran/op1n400nmethod=bdf，.printtranv(N42)v(OUT)。最后將此文件重命名為“兩級(jí)運(yùn)如0.01V”，以區(qū)分其他的仿真。仿真后的結(jié)果如圖四所示。