二级米勒补偿运算放大器设计/自己备忘

运放基本结构如图左侧为偏置电路,中间为输入级放大电路,右侧为第二级放大电路以及相位补偿电路。
1.确定nmos与pmos参数。使用1830工艺的nch_svt_iso_nbl_5p0v与pch_svt_iso_nbl_5p0v,搭建如图所示测试电路:

选择DC仿真,Save DC Operating Point

由饱和区电流公式

可计算得到对于1830工艺的=90uA/
,
=20uA/
。
2.确定米勒电容Cc。负载电容CL给定为10pF,米勒电容一般取1/3~1/5的CL,本次取3pF。
3.选择过驱动电压,为简化统一取过驱动电压为0.2V。
4.分配电流,选择IM5=150uA,IM7=300uA。
5.计算宽长比
计算M1,M2宽长比,

计算M1,M2宽长比,

计算M5宽长比,

计算M7宽长比,

计算M6宽长比,



计算M12宽长比,取

令电流镜电流为30uA,对M13采用电流公式

得到


计算RB,

得RB=3.4K
计算M8,M9宽长比,由电流镜关系得到

计算M14宽长比,

由补偿公式,


由线性区公式

6.把以上参数代入电路,选择DC仿真,查看结果

看到电流镜电路略大,将电阻RB从3.4K上调到3.7K,再次进行DC仿真

电流镜电流满足要求。
设置AC仿真,扫描1-1G频率

仿真结果如图,低频增益43dB,相位裕度82度。

相位裕度满足要求,增益略低,发现M6管未进入饱和区,降低M6宽长比,改为90,再次仿真,按ctrl+R刷新仿真图,v设置游标,a设置点。仿真显示增益为63dB,相位裕度78。

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