§1.3研究GPCAD优化方法的理由 近年来，MOS大规模集成电路中既有模拟电路又有数字电路，即模拟电路与 数字电路做在同一芯片上。随着混合信号集成电路需求的增长，CMOS模拟电路 的设计（例如运算放大器）变得越为重要。很多设计者提出在混合集成电路设计 中，模拟电路的设计花去了大部分设计时间。从而要求我们能够找到一种更好的 设计优化方法。 运算放大器的主要性能参数包括：开环增益、单位增益带宽、失调电压、噪 声、输入共模与差模范围、建立时间与压摆率、CMRR以及功耗等。可以看到运 算放大器的很多性能参数由设计参量来决定，例如，晶体管的几何尺寸、偏置电 流以及其他的器件参数。我们可以观察到大多数的设计性能参数和约束条件都有 一个特殊的组成，即他们可以由设计变量的单项或多项式表示。从而可以使用一 种新的优化方法来进行有效的全局优化设计，直接从性能指标中自动得到各设计 变量的值，这种方法称为GPCAD(geometric programming)。 本设计中，我们将讨论一下采用这种几何优化方法来确定CM0S运算放大器 设计中的晶体管几何尺寸以及元器件的参数。这种优化方法可以兼顾大量的性能 指标要求和约束条件得到一个最好的全局优化的设计，同时有效的大大缩短了设 计时间。所以，研究GPCAD方法是有很大的实际意义。 第二章MOS场效应管模型以及二级运放工作原理介绍 本章将介绍二级运放的工作原理，从原理分析性能。由于不同的设计优化 工具使用的模型有所区别。因此将在本章中简单介绍CMOS运放电路的一般设 计方法中使用的一级模型。 §2.1M0S场效应管模型 在分析和设计MOS大规模集成电路中，计算机辅助电路模拟己经成为电路设 计的基本方法，电路模拟中所用的MOS场效应管模型以及所取模型参数的精度， 66 §1.3 研究 GPCAD 优化方法的理由 近年来，MOS 大规模集成电路中既有模拟电路又有数字电路，即模拟电路与 数字电路做在同一芯片上。随着混合信号集成电路需求的增长，CMOS 模拟电路 的设计（例如运算放大器）变得越为重要。很多设计者提出在混合集成电路设计 中，模拟电路的设计花去了大部分设计时间。从而要求我们能够找到一种更好的 设计优化方法。 运算放大器的主要性能参数包括：开环增益、单位增益带宽、失调电压、噪 声、输入共模与差模范围、建立时间与压摆率、CMRR 以及功耗等。可以看到运 算放大器的很多性能参数由设计参量来决定，例如，晶体管的几何尺寸、偏置电 流以及其他的器件参数。我们可以观察到大多数的设计性能参数和约束条件都有 一个特殊的组成，即他们可以由设计变量的单项或多项式表示。从而可以使用一 种新的优化方法来进行有效的全局优化设计，直接从性能指标中自动得到各设计 变量的值，这种方法称为 GPCAD(geometric programming)。 本设计中，我们将讨论一下采用这种几何优化方法来确定 CMOS 运算放大器 设计中的晶体管几何尺寸以及元器件的参数。这种优化方法可以兼顾大量的性能 指标要求和约束条件得到一个最好的全局优化的设计，同时有效的大大缩短了设 计时间。所以，研究 GPCAD 方法是有很大的实际意义。 第二章 MOS 场效应管模型以及二级运放工作原理介绍 本章将介绍二级运放的工作原理，从原理分析性能。由于不同的设计优化 工具使用的模型有所区别。因此将在本章中简单介绍 CMOS 运放电路的一般设 计方法中使用的一级模型。 §2.1 MOS 场效应管模型 在分析和设计 MOS 大规模集成电路中，计算机辅助电路模拟已经成为电路设 计的基本方法，电路模拟中所用的 MOS 场效应管模型以及所取模型参数的精度