有源电流镜差分放大器的设计

《有源电流镜差分放大器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、CMOS模拟集成电路课程设计（参考请注明出处）设计题目：有源电流镜差分放大器的设计授课教师：王天宝所属班级：微电子081班学生姓名：王明(2008102015)wm1630@163.com完成日期：2011/5/81目录1、设计要求12、设计过程22.1分析：22.2电路结构22.3电路主要参数设计与估算22.3.1尾电流源的计算32.3.2mos管的过驱电压的设定32.3.3MOS管尺寸设定32.3.4的估算，42.3.5SR的估算：42.3.6CMRR的估算52.3.7PSRR的估算：52.3.8和的估算52.3.9和的确定52.3.

2、10功耗的估算52.4mos管W和L表62.5讨论63、仿真过程63.1静态工作点仿真63.2增益的仿真73.3CMRR仿真83.4PSRR仿真103.5SR的仿真113.6输入范围仿真123.7输出范围仿真144、结论155、差分放大器版图设计156、心得体会17CMOS模拟集成电路课程设计1、设计要求1.1、课程设计题目：《cmos有源电流镜负载差分放大器设计》1.2、题目要求：设计一个有源电流镜作为负载，输入管为NMOS的差动输入到单端输出的放大器，要求尽可能满足下列要求。不要求设计偏置电流电路，可以用3uA的恒流源替代。工艺TSM

3、C0.18CMOSProcessAV>140VDD3.3VCMRR>30dBVSS0VPSRR>30dBPD越小越好VODC1.6V（VIDC=1.6V）CL5pFSlewRate>1V/us1.3设计要求：（1）给出满足题目要求的电路图（2）根据设计目标，计算各MOS管的尺寸（3）对电路进行仿真，仿真内容包括：直流输入范围、直流输出范围、交流小信号增益、共模抑制比、电源抑制比、功耗。（4）对结果进行分析（5）比较各项指标，完成下表工艺设计指标计算值仿真值是否达到指标VODC1.6V（VIDC=01.6V）PD<33uWAV>140CMR

4、R>30dBPSRR>30dB直流输入范围直流输出范围第18页共20页CMOS模拟集成电路课程设计2、设计过程2.1分析：更根据给定的电源电压和放大倍数，初步确定为单电流镜负载的差分结构，仿真软件采用cadence的IC610软件包。2.2电路结构图表1电流镜负载差分放大器2.3电路主要参数设计与估算电路的参数设计主要包括、、，基于以上，电路的估算参数包括、、、、CMRR、PSRR、SR、。第18页共20页CMOS模拟集成电路课程设计2.3.1尾电流源的计算根据题目要求，偏置电流源可以用3uA的理想电流模型，其次，电路的slewingra

5、te要求是大于1V/us，电路给定的负载电容是，并且电路功耗要求，尾电流源的由下面式子确定：初步确定为：。2.3.2mos管的过驱电压的设定：一般差分输入对的过去电压在300mV以内，本设计中确定的输出差分管的过驱电压为：=100mV；：根据的要求，假设pmos管，确定：=VDD--=0.95V：为提供大电流管，设置：=500mV2.3.3MOS管尺寸设定根据以上确定的和值来确定Tsmc018工艺库的pmos3v、nmos3v部分参数如下第18页共20页CMOS模拟集成电路课程设计表格1tsmc018部分参数Nmos3vPmos3v=41

6、m=10m=5.07fF/um*um=5.07fF/um*um=0.015(L=1u)=0.035(L=1u)根据萨尔斯方程方程，确定的各管的如下表格2计算W/LMOS管模型NCH30.72PCH30.115NCH30.642.3.4的估算，可由下列公式得到：可得到40052dB符合设计要求，则继续进行其他参数估算，若不合格，修改参数重复进行。2.3.5SR的估算：根据SR的定义,将差分放大器的输出与vin-相连，给vin+一个阶跃信号，输出电压的斜率即SR的值，另一方面：第18页共20页CMOS模拟集成电路课程设计可以估算，SR=1.2

7、V/us，满足要求2.3.6CMRR的估算=2××××（）5280094.4dB满足指标要求2.3.7PSRR的估算：=×（）50dB满足指标要求2.3.8和的估算和的估算主要根据mos管的开启条件和饱和条件来确定，具体如下：范围：即1.25V~2.3V范围：即0.75V~2.3V2.3.9和的确定根据的范围和先前的值，给定=1.6V=3.3-(0.95+0.75)=1.6V2.3.10功耗的估算=3.3V×6uA+(0.85V+400mV)×3uA=23.55uW第18页共20页CMOS模拟集成电路课程设计2.4mos管W和L表表格3m

8、os管W、L设置Mos管模型W和L、NCH3L=2umW=1.44u、PCH3L=2umW=380nm、NCH3L=1umW=545nmNCH3L=1.7umW=480nm2.5讨论从以上可以