模電設(shè)計(jì)-電流鏡負(fù)載的差分放大器.doc

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1、模擬集成電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告電流鏡負(fù)載的差分放大器摘要:差分放大器是最重要的電路發(fā)明之一，它可以追溯到真空管時(shí)代。有于差動(dòng)放大具有很多有用的特性，像對(duì)差模輸入信號(hào)的放大作用和對(duì)共模輸入信號(hào)的抑制作用，所以它已經(jīng)成為當(dāng)代高性能模擬電路和混合信號(hào)電路的主要選擇。電流源在差分放大器中廣泛應(yīng)用，電流源起一個(gè)大電阻的作用，但不消耗過(guò)多的電壓余度。在模擬電路中，電流源的設(shè)計(jì)是基于對(duì)基準(zhǔn)電流的“復(fù)制”，穩(wěn)定的基準(zhǔn)電流則由一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的電路來(lái)產(chǎn)生。在電流鏡中，只需調(diào)整MOS管的W/L就能獲得不同的、精確的復(fù)制電流。在本課程

2、設(shè)計(jì)中，將根據(jù)典型電流鏡負(fù)載差動(dòng)對(duì)中，增益、帶寬與MOS管W/L之間的關(guān)系，獲得滿足要求的放大器。一.設(shè)計(jì)目標(biāo)-1-二．單個(gè)MOS管的的特性-2-2.1、NMOS特性仿真-2-2.2、PMOS特性仿真-4-三．電路設(shè)計(jì)與參數(shù)推導(dǎo)-6-3.1電路設(shè)計(jì)：-6-3.2手工推導(dǎo)參數(shù)-7-四．差分放大器仿真-9-4.1、HSPICE仿真：-9-4.2、器件參數(shù)修改-10-4.3仿真波形-11-4.2、共模電平的范圍：-13-4.3數(shù)據(jù)對(duì)比-16-五.總結(jié)-17-一.設(shè)計(jì)目標(biāo)設(shè)計(jì)一款差分放大器，要求滿足性能指標(biāo)：l

3、負(fù)載電容ll對(duì)管的m取4的倍數(shù)l低頻開環(huán)增益>100lGBW(增益帶寬積)>30MHzl輸入共模范圍>3Vl功耗、面積盡量小參考電路圖：二．單個(gè)MOS管的的特性MOS管是金屬(metal)—氧化物(oxid)—半導(dǎo)體(semiconductor)你場(chǎng)效應(yīng)晶體管，或者稱是金屬—絕緣體(insulator)—半導(dǎo)體。MOS管的source和drain是可以對(duì)調(diào)的，他們都是在P型backgate中形成的N型區(qū)。在多數(shù)情況下，這個(gè)兩個(gè)區(qū)是一樣的，即使兩端對(duì)調(diào)也不會(huì)影響器件的性能。這樣的器件被認(rèn)為是對(duì)稱的。2.1

4、、NMOS特性仿真電路圖如下：HSPICE仿真:*ProjectNMOS*InnovedaWirelistCreatedwithVersion6.3.5*Inifile:*Options:-h-d-n-m-z-x-c6*Levels:*.prot.lib'D:ePD