北京大学信息科学技术学院 《集成电路设计实习》实验报告 3页 四、实验过程 l、实验原理 (1)两级运算放大器:为了克服单级运算放大器输出摆幅小的缺点,需要设计 两级运算放大器,其中运放的第一级提供尽可能高的增益,而运放的第二级则提 供大的输出摆幅。 图1运算放大器部分主体结构(不含偏置电路) Vada VBIAS2 VBIAS2 VBIAS OUT M3 M12 M11 (2)两级运放的增益和输出摆幅的简单估算: 第一级增益:Rn1=(gn1(cn1∥rn)∥(8nsl),A1=8mRun1; 第二级增益:A2=8m2(而2|而3);总增益:A=A142 输出摆幅 our max (3)运算放大器的偏置 如图1电路所示,VBI, VBIAS0~2都需要偏置电路提供,其中ⅤBI和ⅴBIAS2 是镜像电流源的偏置电压,目的是使得M9-MI提供电路所需要的200mA电流,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 3 页 四、实验过程 1、实验原理 （1）两级运算放大器：为了克服单级运算放大器输出摆幅小的缺点，需要设计 两级运算放大器，其中运放的第一级提供尽可能高的增益，而运放的第二级则提 供大的输出摆幅。 图 1 运算放大器部分主体结构（不含偏置电路） M8 M6 M7 M5 M11 M4 M10 M3 Vdda M9 M1 M2 IN+ IN￾M13 M12 R1 C1 OUT VBIAS2 VBIAS1 VBIAS0 VBIAS2 VB_I （2）两级运放的增益和输出摆幅的简单估算： 第一级增益： 1 4 4 11 1 8 8 6 ( ( // )) //( ) Rout m O o o m o o = g r r r g rr ， A gR v m out 1 11 = ； 第二级增益： 2 12 12 13 ( ) || Av mo o = grr ；总增益： A AA = v v 1 2； 输出摆幅：V V out dsat ,min 12 = ，V VV out DD dsat ,max 13 = − 。 （3）运算放大器的偏置： 如图 1 电路所示，VB_I，VBIAS0~2 都需要偏置电路提供，其中 VB_I 和 VBIAS2 是镜像电流源的偏置电压，目的是使得 M9~M11 提供电路所需要的 200mA 电流