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老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃
CMOS两级运算放大
器设计报告
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2020年4月19日
老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃
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CMOS两级运算放大器设计及仿真
实验报告
班级：
学号：
姓名：
日期：
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2020年4月19日
老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃
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一、运算放大器设计简介
运算放大器是许多模拟及数模混合信号系统中一个十分重要
的部分。各种不同复杂程度的运放被用来实现各种功能：从直流
偏置的产生到高速放大或滤波。
运算放大器的设计可分为两个步骤。第一步是选择或搭建运
放的基本结构，绘出电路结构草图。确定好的电路结构不能轻易
修改。
运算放大器的电路结构确定之后需要选择直流电流，手工设
计管子尺寸，以及设计补偿电容等关键参数。为了满足运放的交
流和直流需要，所有管子必须设计出合适尺寸。在手工计算的基
础上，运用CandenceVirtuoso电路设计软件进行图形绘制，参数
赋值，仿真分析。在分析仿真结果的基础上判断电路是否符合设
计要求。若不符合，再回到手工计算，调试电路。
二、设计目标
电路参数要求：
(1)直流或低频时的小信号差模电压增益
Avd=4000V/V(72dB)
(2)增益带宽积
GBW=10MHz
(3)输入共模电压范围
Vcm,min=0.4V，Vcm,max=1.5V
(4)输出电压摆幅
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2020年4月19日
老当益壮，宁移白首之心；穷且益坚，不坠青云之志。——唐·王勃
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0.2VVout1.5V
(5)相位裕度
PM=60
(6)负载电容
CL=1pF
(7)电源电压
VDD=1.8V
使用CMOS-90nm工艺库。
三、电路设计
1.电路结构
最基本的CMOS二级密勒补偿运算跨导放大器的结构如下图
所示。主要包括四大部分：第一级双端输入单端输出差分放大
级、第二级共源放大级、直流偏置电路及密勒补偿电路。
2.电路描述
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