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⽤CadenceVirtuosoIC617结合gmid⽅法设计两级运放（五管OTA加共源极）前⾔本⽂为我⾃⼰的学习笔记，属于Cadence Virtuoso系列的进阶部分，采⽤的软件版本是Cadence Virtuoso IC617。其他⽂章请点击上⽅，看我制作的Cadence Virtuoso专栏内容。
在前⾯的⽂章中，记录了gm/id设计⽅法并仿真了有关参数曲线，以及使⽤gm/id设计⽅法去设计⼀个有源负载差动对（俗称五管OTA）。本⽂将更深⼀步研究，设计⼀个两级放⼤器，第⼀级使⽤有源负载差动对，第⼆级使⽤电流源负载的共源极，同时还学习了密勒补偿。 原理
电路拓扑
电路拓扑如下，其中M5和M7是电流源，因为电流源的研究不在本⽂讨论，所以在后⾯的仿真中使⽤理想电流源代替。
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对于⼀个运放系统来说，其⾃⾝的响应H(s)引⼊了⼀个180°的相移（实际上为-180°），当系统接⼊反馈时，若反馈⾃⾝的响应也引⼊180°相移，那整个系统的总相移为360°。当增益⼤于等于1时，电路会放⼤⾃⾝的噪声最终产⽣振荡，这是我们不希望看到的。 当相移180°的频率点位于运放的单位增益带宽（wu）之内时，在这个频率点上将发⽣振荡，这个系统将变得不稳定，所以我们希望这个频率点⼤于wu。 如下图，将相移180°的频率点移动到⼤于wu的地⽅，此时环路增益⼩于1，在这个频率点就不会发⽣
振荡。
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那么问题来了，在运放的设计中，这个频率点不是随随便便就能移动的，我们需要对它进⾏定量的分析。
如下图所⽰，单位增益带宽wu的频率点为GX，相移180°的频率点为PX，它们对应的相位差距取值多少⽐较合适？这个定量分析得到的相位差，就是相位裕度。
下图给出了取不同相位裕度的情况。可以看出，取45°时，电路出现了⼀些振铃，有⼀定的不稳定性。取90°时，虽然电路较为稳定，但是响应速度变慢了。取60°时，电路呈现出较好的效果。结合实际设计经验，相位裕度⼀般取值为60°-70°。
密勒补偿
对于⼀级运放来说，其可以看成是单极点系统，相移不会⼤于90°，不需要考虑相位裕度。但对于两级运放，其相移是会达到180°的，在设计时需要考虑相位裕度。
对于频率补偿，有以下两种⽅法。
试题与研究减⼩总的相移，把相移交点外推，但实现起来不太现实。
降低增益，把增益交点内推，但电路指标会下降。
我们还有另⼀种思路，增加负载电容CL，使得主极点的频率wp1降低，由此，我们引⼊密勒补偿。
在两级运放之间，加⼊⼀个密勒补偿电容Cc，如下图所⽰。赛巴安
密勒补偿以⼀个中等的电容器建⽴了⼀个低频极点，不需要引⼊其他的元器件和晶体管，节省了芯⽚⾯积。但是在实际设计过程中，密勒电容很难定量计算其具体数值。根据设计经验，若相位裕度取值为60°，Cc取值为0.25到0.5倍CL。
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