Menu Close

运算放大器设计参数的确定

运算放大器设计参数的确定

 

运算放大器设计实例

  1. Find out un, up, toxn and toxp from model library

从模型库中查找un、up、toxn和toxp

  1. 李福乐; P25,具体案例,但用 0.6um 工艺 Selected
  2. 中科大 P79;
  3. UC Berkly, P36 ( for refernce only)
  4. University of Arkansas; P26 Selected

中科大 P79; BiPolar 管,不适用;

%title插图%num

集成运算放大器是模拟集成电路的基本器件,发展最早,主要应用于模拟数学运算,信号发生,放大,有源滤波,直流稳压等方面;

输入级:前臵级,多采用差动放大电路,抑制零漂。

要求Ri大,输入端耐压高。

中间级:主放大级,多采用共射放大电路。要求有足够的放大能力。

输出级:功率级,多采用准互补输出级。要求Ro小,最

大不失真输出电压尽可能大。

偏置电路:各级设臵合适的静态工作点。采用电流源电路。

读图方法:

已知电路图,分析其原理和功能、性能。

(1)了解用途:了解分析电路的应用场合、用途和技术指标。

(2)化整为零:将整个电路图分为各具有一定功能的基本电路。

(3)分析功能:定性分析每一部分电路的基本功能和性能。

(4)统观整体:电路相互连接关系以及电路实现的功能和性能。

对于集成运放电路,应首先找出偏臵电路,然后根据信号流通顺序,将其分为输入级、中间级和输出级电路;

若在集成运放电路中能够估算出某一支路的电流,则这个电流往往是偏臵电路中的基准电流;

%title插图%num

P相位裕度( Phase Margin )

在具有负反馈系统的闭环系统上工作的运算放大器易受振荡的影响, 运算放大器的稳定性测量是单位开环增益的相位角,这由[1]给出

%title插图%num

以下设计包括一个具有有源负载的NMOS差分放大器作为第一级,然后是一个PMOS共源放大器作为第二级;补偿电容器连接在第二级的输出和第一级的输出之间,从而获得极点分裂和运算放大器补偿。图 10 显示了直接反馈两级运算放大器设计实现的原理图示意图

%title插图%num

图10。带有米勒补偿功能的两级运算放大器的示意图

表二列出了在米勒补偿两级运算放大器中使用的每个晶体管的大小。

%title插图%num

表2。晶体管尺寸

米勒补偿放大器的设计与仿真 ( Cadence 设计环境)

%title插图%num

图11 正在分析的米勒补偿放大器的设计示意图

基于表 二 所示尺寸的米勒补偿两级运算放大器实现了所需规格参数。 运算放大器的频率响应如下图所示,系统在单位增益频率之前表现为单极点系统, 这为运算放大器提供了更好的相位裕度,从而实现了更好的稳定性。 其他模拟结果列于表三 。

%title插图%num

图12。米勒补偿运算放大器的频率响应的波德图

%title插图%num

表3。米勒补偿仿真结果

Change to another OTA; Inida paper

%title插图%num

参数计算

Posted in CMOS模拟集成电路
0 0 投票数
Article Rating
订阅评论
提醒
guest
0 评论
内联反馈
查看所有评论

相关链接