大器设计
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
折叠式共源共栅运算放大器
目录
一．摘要 (2)
三．电路结构 (3)
四．手工计算 (7)
五．仿真验证 (10)
六．结论 (12)
19rrr
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，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及驱动能力，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。 关键字：运算放大器、共源共栅级、极点
Abstract
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Operation amplifiers are widely used in many field s nowadays。All kinds of differential operation amplifiers appear f6r special application．One basic cell of which is fully differential operation amplifiers is designed in the thesis．Power Supply ，load capacitor 1pf，Gain＞80dB，GBM＞100MHz。The output stage is common source amplifier for getting proper DC operation point，for th
e purpose of wider bandwidth，we carefully analysis the pole and zero in the circuit ，use common source common gate as current Ibias。Choose pmos w/l to make their mg and dsr which can match with nmos。
Kay words：Operation amplifiers、common source common 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。
碱式氧化锰>锡渣分离机事实上，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 =
Load Capacitor: COUT = 1pF
Requirements:
光线路终端
Gain: AV > 10000 (80dB)中央空调控制
Gain Bandwidth: GBW > 100MHz
Phase Margin: PM 60
Slew rate: SR> 10V/us
Settling time: <1us
三．电路结构
原理图绘制如图1，两级运放主体结构可以看成两个单级放大器，折叠共源共栅差分输入级和共源增益输出级, 辅助电路为偏置电路和频率补偿电路. 差分输入级采用折叠共源共栅结构输入对管,PMOS 高摆幅电流镜负载; 共源级采用NMOS 放大管, PMOS 管作有源负载; 输出级驱动电容负载CL；一个电容Cc 构成频率补偿电路.该运放的工作原理: 信号由折叠共源共栅差分对管两端输入, 差模电压被转化为差模电流, 差模电流作用在电流镜负载上又转化成差模电压, 信号电压被第一次放大后由共源共栅结构被转化为单端输出, 随即进入共源级再一次被放大后从漏端输出驱动电容负载.
1.电路结构
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