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1、word折叠式共源共栅运算放大器目 录一 摘要2二电路设计指标 3三电路结构3四手工计算7五仿真验证10六结论12七收获与感悟12八参考文献13摘 要 运算放大器在现代科技的各个领域得到了广泛的应用，针对不同的应用领域出现了不同类型的运放。本文完成了一个由pmos作输入的放大器。vdd为3.3v，负载电容为1pf，增益Av大于80dB，带宽GBM大于100MHz的放大器。输出级采用共源级结构以提高输出摆幅与驱动能力，为达到较宽的带宽，本文详细分析推导了电路所存在的极零点，共源共栅镜像电流源产生Ibias。选择P沟道晶体管的宽度和长度，使得它们的m g 和ds r 与N沟道晶体管的情况相匹配。关
2、键字：运算放大器、共源共栅级、极点 Abstract Operation amplifiers are widely used in many field s nowadays。All kinds of differential operation amplifiers appear f6r special applicationOne basic cell of which is fully differential operation amplifiers is designed in the thesisPower Supply 3.3v，load capacitor 1pf，Gain8
3、0dB，GBM100MHz。The output stage is mon source amplifier for getting proper DC operation point，for the purpose of wider bandwidth，we carefully analysis the pole and zero in the circuit ，use mon source mon gate as current Ibias。Choose pmos w/l to make their mg and dsr which can match with nmos。Kay word
4、s：Operation amplifiers、mon source mon gate、pole 二、 电路设计指标“理想运放具有以下的特性：无限大的输入阻抗和输出电流；无限大的转换速率和开环增益；无噪声、失调、功耗浪费和信号失真；无负载、频率和电源电压的限制川。事实上，没有运放能达到以上所有的特性。在实际的设计中，运放参数中的大多数都会互相牵制，这将导致设计变成一个多维优化的问题。 Design an operation amplifier, with PMOS input Power Supply: VDD = 3.3V Load Capacitor: COUT = 1pF Requirem
5、ents: Gain: AV 10000 (80dB) Gain Bandwidth: GBW 100MHz Phase Margin: PM 60 Slew rate: SR 10V/us Settling time: 100MHZ,以与GBW =gm1/(Cc),考虑留有一定裕度，故令gm1=0.283ms.由稳定性要求，考虑留有一定裕度，故令gm2=5ms.5) 确定各管尺寸以下对各管尺寸进展手工推导。 M1、2 管的尺寸： M9 管的尺寸： M10、11 管的尺寸：假定M12 管的过驱动电压为，得到M12 管的尺寸为： 从而确定了于是M13 管的尺寸为： M3、4 管流经的电流,估计其
6、源端电压在 0.7V 左右，并考虑衬偏效应， 可得到其尺寸为：设定M5、6 管的过驱动电压为，如此其尺寸为： 估计M7、8 管的源端电压为，并考虑衬偏效应，可得到其尺寸为： 5) 设计电流镜偏置偏置电路局部的结构是根据具体所需的偏压而设计的。偏置电路的结构与需要偏置电压的局部应保持结构一样，即采用电流镜结构，这样在温度上升或者阈值电压减小时二者的变化规律一致。 这里需要提与的是Vb2 和Vb3 两个电压。首先根据运放中被偏置的电路结构确定Vb2 应由PMOS 电流镜偏置，Vb3 应由NMOS 电流镜偏置。而，故采用了原理图中所示的偏置结构，其中M19 管工作在线性区。另一方面， ，故采用了原理
7、图中所示的偏置结构。 为准确得到所需的偏置电压，各管的具体尺寸需要在仿真中不断修改。五 仿真验证*netlist*Cascode opamp simulation.incspice.lib.option postvinn vinn 0 dc 1 ac 1 0vinp vinp 0 dc 1 ac 0vdd vdd 0 3.3 cout vout 0 1pM1 n2 vinp n3 vdd cmosp w=400u l=8u M2 n1 vinn n3 vdd cmosp w=400u l=8u M3 n5 b3 n1 0 cmosn w=8u l=1uM4 n4 b3 n2 0 cmosn w=8u l=1u M5 n7 n5 vdd vdd cmosp w=80u l=1u M6 n6 n5 vdd vdd cmosp w=80u l=1u M7 n5 b2 n7 vdd cmosp w=20u l=1uM8 n4 b2
