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7页 l0ouA电流,M4~7支路通过200uA电流,这样运放第二级M13只需要镜像得 到偏置电路M47支路电流的15倍即可,小的电流镜像倍数能够提髙电流镜像 的精确度。偏置电路中M2的沟长倍数N和M6的沟长倍数M均取为6。 (6)仿真,对电路进行AC分析,得到低频增益低于设计要求。增大M5~8的 沟长L,增大M3~8、M10、M11的W,使得低频增益超过设计要求。也可以适 当减小第二级电流,使得第二级的增益变大,但是效果不太明显。注意在调整的 过程中根据电流要求也要同步改偏置电路MOS管的宽长比。 (7)在电路中增加 Miller补偿电容,由前述对第二极点位置的计算,其中的 CE≈W2L2Cox,考虑一定的余量,取W2L12Cox,得CE≈571/,取C≈4Cg, Miller补偿电容值约为Cc≈2.3pF。将其加入电路,观察仿真结果。 (8)在电路中增加消零电阻R2=gmyC1/CC=1192,将其加入电路,观察仿 真结果,相位裕度仍然不能满足要求。 (9)要满足相位裕度的要求可以从以下几个方面考虑: 与提高相位裕度 原理与实现 有关的公式 减小第二级放大倍数,将第一极点向高频方向移动,可以 RsAc 适当增加第二级电流,減小gm12,但效果不理想 (1)增大C将第二极点向高频方向移动,此法也使得第 极点向低频方向移动; g n≈ (2)减小gn2,调M12宽长比,但gn2∝ⅶ,而 1+E|C CE∝W,第二极点向高频方向移动的效果不理想。 (3)减小C1,M13管子尺寸很大,其CCD并联到CL上使 负载电容增大,如能减小MI13栅面积也能使第二极点右移 PM≈90° tan- GBW 将第三极点及更高频极点向高频方向移动 Cc(8-r,) 适当增大Rz,使得负零点向低频方向移动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 7 页 100uA 电流，M4~7 支路通过 200uA 电流，这样运放第二级 M13 只需要镜像得 到偏置电路 M4~7 支路电流的 15 倍即可，小的电流镜像倍数能够提高电流镜像 的精确度。偏置电路中 M2 的沟长倍数 N 和 M6 的沟长倍数 M 均取为 6。 （6）仿真，对电路进行 AC 分析，得到低频增益低于设计要求。增大 M5~8 的 沟长 L，增大 M3~8、M10、M11 的 W，使得低频增益超过设计要求。也可以适 当减小第二级电流，使得第二级的增益变大，但是效果不太明显。注意在调整的 过程中根据电流要求也要同步改偏置电路 MOS 管的宽长比。 （7）在电路中增加 Miller 补偿电容，由前述对第二极点位置的计算，其中的 12 12 2 3 C WLC E OX ≈ ，考虑一定的余量，取WLC 12 12 OX ，得 571 C fF E ≈ ，取 4 C C C E ≈ ， Miller 补偿电容值约为 2.3 C pF C ≈ 。将其加入电路，观察仿真结果。 （8）在电路中增加消零电阻 1 9 / 110 R g CC Z m LC − = ≈ Ω，将其加入电路，观察仿 真结果，相位裕度仍然不能满足要求。 （9）要满足相位裕度的要求可以从以下几个方面考虑： 与提高相位裕度 有关的公式 原理与实现 1 2 1 p RSV c A C ω ≈ 减小第二级放大倍数，将第一极点向高频方向移动，可以 适当增加第二级电流，减小 m12 g ，但效果不理想。 12 2 1 m p E L C g C C C ω ≈ ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ + ⎝ ⎠ （1）增大Cc 将第二极点向高频方向移动，此法也使得第 一极点向低频方向移动； （2）减小 m12 g ，调 M12 宽长比，但 m12 g W ∝ ，而 C W E ∝ ，第二极点向高频方向移动的效果不理想。 （3）减小CL ，M13 管子尺寸很大，其CGD 并联到CL 上使 负载电容增大，如能减小 M13 栅面积也能使第二极点右移 1 90 ... tan pn GBW PM f − ⎛ ⎞ ≈ °− ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 将第三极点及更高频极点向高频方向移动 1 1 ( ) Z Cg R Cm Z ω − ≈ − 适当增大 Rz，使得负零点向低频方向移动