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不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

CMOS放大器设计实验报告

一、实验目的

1.培养学生分析、解决问题的综合能力；

2.熟悉计算机进行集成电路辅助设计的流程；

3.学会适应cadence设计工具；

4.掌握模拟电路仿真方法

6.掌握电子电路、电子芯片底层版图设计原则和方法；

7.掌握使用计算机对电路、电子器件进行参数提取及功能模拟的过程；

8.熟悉设计验证流程和方法。

二、实验原理

单级差分放大器结构如下图所示：

在电路结构中，M2和M3组成了NMOS差分输入对，差分输入与单端输入相比可以有效

抑制共模信号干扰；M0和M1电流镜为有源负载，可将差分输入转化为单端输出；M5管提供

恒定的偏置电流。

三、实验要求

设计电路使得其达到以下指标：

1.供电电压：

2.输入信号：正弦差分信号

3.共模电压范围为

4.差分模值范围

5．输出信号：正弦信号

6.摆率大于

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

7.带宽大于

8.幅值增益：

9.相位裕度：

10.功耗：

11.工作温度：

四、差分放大器分析

1、直流分析

为了使电路正常工作，电路中的MOS管都应处于饱和状态。

1.1M2管的饱和条件:

1.2M4管的饱和条件:

2.小信号分析

小信号模型如下：

2/13

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由图可得：

2．1增益分析

其中

2.2频率响应分析

由小信号模型易知：

其中

3．电路参数计算

3．1确定电流

根据摆率指标：

根据功耗指标易知：

根据带宽指标：

3/13

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综上，取:

3.2宽长比的确定

M4与M5：电流源提供的电流为，参数设为，根据电流镜原理，

可以算出

M2与M3：

带入数据可得

取值为20，则取

M0与M1：这两个PMOS管对交流性能影响不大，只要使其下方的管子正常开启即可，实

验中取值：

五、仿真结果

1、幅频特性

设