审核通过的电路的设计与仿真集成电路毕业论文

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1、审核通过的电路的设计与仿真集成电路毕业论文目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1课题背景及意义11.2反馈21.2.1反馈的基本概念21.3反馈在运放中的应用3第二章放大电路中的反馈52.1运算放大器中的反馈52.1.1四种组态负反馈放大电路52.1.2反馈组态的判断72.2反馈对放大电路性能的影响102.2.1稳定放大倍数102.2.2改变输入电阻和输出电阻112.2.3展宽频带142.2.4减小非线性失真152.3共模反馈电路及源跟随器152.3.1共模反馈电路定义162.3.2共

2、模反馈电路的组成172.2.3源跟随器的定义与作用17第三章采用源跟随器的共模反馈电路的设计与仿真193.1电路结构及参数193.1.1电路结构193.1.2共模检测电路原理20II3.1.3计算电路参数213.2仿真结果26第四章共模反馈电路的版图设计304.1版图设计304.2版图验证314.2.1主电路版图314.2.2偏置电路版图33结论35参考文献36附录一38附录二40附录三42附录四44附录五46致谢48II第一章绪论1.1课题背景及意义随着半导体技术的发展，全差分运放相对于单端输

3、出运放输出摆幅较大的优点就变得更加明显，对共模噪声和高阶的谐波失真也有更好的抑制作用,在输出摆幅、输出动态范围、电源抑制比（PSRR）和应用的灵活性上有很大的优势，而伴随着这些优点，也带来一些挑战[1]。对电路设计者而言，很重要的是共模反馈（CMFB）电路的设计。三极管是温度敏感的器件，温度变化后，静态工作点、结电阻和放大性能皆会发生改变。特别是在高增益的全差分放大器中，输出的共模电压对器件特性和失真（Mismatching）非常敏感，差分信号的负反馈并不能够稳定直流工作点。而共模反馈电路能够精

4、确设置输出的共模电压值，且平衡了在一个理想的共模电压点上两个差分输出级的输出值。因此，全差分运放需要共模反馈电路来稳定直流工作点。系统对共模反馈电路的要求是：要有足够大的回路增益和足够的相位裕度。在二级运放中，人们为了达到这个要求，采用了多种复杂的结构。共模反馈电路虽然有很多优点，但依然存在一些缺陷。例如将电路直接接到高阻抗的输出点，会严重的降低增益,导致电路性能大幅度下降[2]。而带有源跟随器的CMOS共模反馈电路因为其有很高的输入电阻，所以在稳定差分放大器的直流工作点的同时又不会降低电路增益

5、，所以为了满足全差分放大器的参数要求就要设计出良好的带有源跟随器的CMOS共模反馈电路。CMOS共模反馈电路一般存在限制输出摆幅的缺点，而我采用的这种带有源跟随器的CMOS共模反馈电路克服了这个缺点,它在稳定电路直流工作点的同时,能有效提高电路的输出摆幅从而满足更高的参数要求。1.2反馈反馈现象无处不在，它在人类进步、社会发展和技术创新中起着不可或缺的重要作用。反馈是控制论中最基本的概念，也是对付复杂系统的一条基本的系统学原理。在控制系统中，反馈的主要作用是对付系统中存在的内部和外部不确定性。反

6、馈的有效利用常常对工程技术领域的发展产生重大影响。在控制论中，两个基本的问题是：如何有效利用反馈？反馈的能力究竟有多大？下面将简述对反馈作用的定性认识，及反馈的种类。采用源跟随的共模反馈电路设计1.2.1反馈的基本概念凡是将放大电路（或某个系统）输出端的信号(电压或电流)的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响输入量（放大电路的输入电压或输入电流）的措施称为反馈[3]。按照反馈放大电路各部分电路的主要功能将其分为基本放大电路和反馈网络两部分，如图2-1所示。前者主要功能是放大输入

7、信号，后者主要功能是传输反馈信号。基本放大电路的输入信号称为净输入量，它不但决定于输入信号（输入量），还与反馈信号（反馈量）有关。基本放大电路反馈网络净输入量反馈量输入量输出量图1-1反馈网络一、正反馈与负反馈根据反馈的效果可以区分反馈的极性，使放大点净输入量增大的反馈称为正反馈，使放大电路净输入量减小的反馈称为负反馈。由于反馈的结果影响净输入量，因而必然影像输出量。所以，根据输出量的变化也可以区分反馈的极性，反馈的结果使输出量的变化增大的为正反馈，使输出量变化减小的是负反馈。在各种放大电路中广

8、泛地采用负反馈,目的在于改善放大器各方面的性能,即提高放大倍数的稳定性、减小非线性失真和抑制干扰、扩展频带、改变输入电阻和输出电阻。而正反馈多用于振荡电路中。二、电压反馈与电流反馈根据反馈信号所取自的输出信号的不同,可分为电流反馈和电压反馈,电压反馈的放大电路具有稳定输出电压的作用,即有恒压输出的特性,使之接近一个恒压源;电流反馈的放大电路具有稳定输出电流的作用,即有恒流输出的特性,使之接近一个恒流源。三、直流反馈与交流反馈43采用源跟随的共模反馈电路设计如果反馈量只含直流量，则称为直流反馈，如