北京大学信息科学技术学院 《集成电路设计实习》实验报告 第8页 先增大C并仿真观察结果,如果PM仍不满足要求则适当增加第二级电流,或 者增大Rz,但是Rz不能太大,原因在第七部分解释。上述调整后相位裕度接近 设计指标,达到64°左右,观察仿真得到的频率特性曲线,可以观察到在GBW 附近,相移特性曲线下降的很快,说明第三极点及以后的极点对GBW处的相位 特性也有一定的影响,考虑调整更高频极点。电路中的高频极点主要与电路中 MOS管的C或C有关,减小这些电容,也就是在保持宽长比的情况下减小 MoS管的宽长,能使得高频极点向更高频率方向移动。MOS管宽长与极点的关 系可以总结如下(∫m表示第三极点或更高频极点) M l、2 3、4 6 7、8 影响的极点 fm pr,pI fn pr, /, 9 10、11 13 影响的极点 Spr Spl,/p2 Spr,/p2 经过多次尝试和仿真,保持宽长比不变,M9和M13的沟长L减小到12um, M5-8的沟长L减小到0.8um可以在满足低频增益要求的条件下同时使得相位裕 度超过设计要求,达到约67°,M3、M4、M10、Ml由于是NMOS管,所占 面积不大,为了保证第一级增益和保持电流镜像精度,沟长仍然取为2um (10)检査电路,检査每个元件的直流工作点,确保每个MOS管都工作在饱和 区且dsat不会太小(约>200mV),第一级放大电路的PMOS上半部分和NMOS 下半部分的gn大体对称接近,第一级和第二级的电流满足要求。微调各元件 参数,使得仿真测得的电路各个指标全面超越设计要求,以保证在提取电路的寄 生参数作后仿真时电路指标仍然能够满足设计要求。最终的电路参数参见第五部 分的实验数据。最后,为了方便画版图,将电路中各MOS管的 Multiplier改为4 的倍数。 (11)仿真完成后开始设计电路的版图,对于放大器第一级的对称管,尽量采用 共质心对称的画法,这样做的好处是(i)使得对称管在制作时的物理参数尽量 对称,避免工艺偏差的影响;(ⅱ)对称的图形可以通过拷贝翻转得到,减少绘图 工作量。北京大学信息科学技术学院 《集成电路设计实习》实验报告 第 8 页 先增大Cc 并仿真观察结果，如果 PM 仍不满足要求则适当增加第二级电流，或 者增大 Rz，但是 Rz 不能太大，原因在第七部分解释。上述调整后相位裕度接近 设计指标，达到 64°左右，观察仿真得到的频率特性曲线，可以观察到在 GBW 附近，相移特性曲线下降的很快，说明第三极点及以后的极点对 GBW 处的相位 特性也有一定的影响，考虑调整更高频极点。电路中的高频极点主要与电路中 MOS 管的CGD 或CGS 有关，减小这些电容，也就是在保持宽长比的情况下减小 MOS 管的宽长，能使得高频极点向更高频率方向移动。MOS 管宽长与极点的关 系可以总结如下（ pn f 表示第三极点或更高频极点） M 1、2 3、4 5、6 7、8 影响的极点 pn f p1 f ， pn f pn f p1 f ， pn f M 9 10、11 12 13 影响的极点 pn f pn f p1 f ， p2 f p1 f ， p2 f 经过多次尝试和仿真，保持宽长比不变，M9 和 M13 的沟长 L 减小到 1.2um， M5~8 的沟长 L 减小到 0.8um 可以在满足低频增益要求的条件下同时使得相位裕 度超过设计要求，达到约 67°，M3、M4、M10、M11 由于是 NMOS 管，所占 面积不大，为了保证第一级增益和保持电流镜像精度，沟长仍然取为 2um。 （10）检查电路，检查每个元件的直流工作点，确保每个 MOS 管都工作在饱和 区且 Vdsat 不会太小（约>200mV），第一级放大电路的 PMOS 上半部分和 NMOS 下半部分的 m O g r 大体对称接近，第一级和第二级的电流满足要求。微调各元件 参数，使得仿真测得的电路各个指标全面超越设计要求，以保证在提取电路的寄 生参数作后仿真时电路指标仍然能够满足设计要求。最终的电路参数参见第五部 分的实验数据。最后，为了方便画版图，将电路中各 MOS 管的 Multiplier 改为 4 的倍数。 （11）仿真完成后开始设计电路的版图，对于放大器第一级的对称管，尽量采用 共质心对称的画法，这样做的好处是（i）使得对称管在制作时的物理参数尽量 对称，避免工艺偏差的影响；（ii）对称的图形可以通过拷贝翻转得到，减少绘图 工作量