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6页 (2)在 schematic中画出主电路、偏置电路和测试电路的电路图,但是先不画补 偿电容和消零电阻,先调整电路,尽量使得低频增益满足设计要求。 (3)粗略的估算,不考虑其他的二级效应,取y=0,计算第一级放大电路的各 项参数,先分配过电压值,取M1~M2:0.2V,M3~M8:0.3V,M9:0.3V,M10~Ml 03V,设流过M9~M11的电流为200uA,流过MI~M8的电流为100uA,根据: 21D 可得到 W 由上述过电压和电流的 DSat VsAt uo 参数推算出: L,=71.03 =19.71 =31.57, 63.14, =3943。为了便于画版图,将M5~8的W和L取相同数值,将M3 M4、M10、M11的W和L也取相同数值,另外,由于M10、Mll、M12均为镜 像电流源管,为了保证镜像电流的复制精度,这些管子的沟长L应该大于1,这 里先取M9~Ml管的沟长L为2。四舍五入以及将结果尽量取整倍数值之后, 得到最后确定的电路参数为: 9 10、11 W/ur 0.55 2 0.6 0.6 2 L/um 40 80 20 20 128 (4)设第二级电流为3mA,由于M9和MI3管共用偏置电压,所以MI3的W 应为M9的15倍;M12管为放大管,沟长L取最小值,又根据第二极点的表达 式fn2≈gm212x(1+CEC)C,一般设CECc=1/4,PM=4GBW时PM>65°, 令fP2≈4GBW。GBW题设要求40MHz,取一定的余量,令4GBW=200MH 可得到gn2≈00236S。于是可以得到 M 13 W/um 420 1920 L/um 0.5 M12和M13管子尺寸过大需要调整 5)偏置电路根据计算出来的M9~-11的参数取值,偏置电路MI~3支路通过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 6 页 （2）在 schematic 中画出主电路、偏置电路和测试电路的电路图，但是先不画补 偿电容和消零电阻，先调整电路，尽量使得低频增益满足设计要求。 （3）粗略的估算，不考虑其他的二级效应，取γ = 0，计算第一级放大电路的各 项参数，先分配过电压值，取 M1~M2：0.2V，M3~M8：0.3V，M9：0.3V，M10~M11： 0.3V，设流过 M9~M11 的电流为 200uA，流过 M1~M8 的电流为 100uA，根据： 2 2 D m OX D DSat I W g CI V L = = μ ，可得到： 2 2 D DSat OX W I L V Cμ = ，由上述过电压和电流的 参数推算出： 1,2 71.03 W L ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ = ⎝ ⎠ ， 3,4 19.71 W L ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ = ⎝ ⎠ ， 5~8 31.57 W L ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ = ⎝ ⎠ ， 9 63.14 W L ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ = ⎝ ⎠ ， 10,11 39.43 W L ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ = ⎝ ⎠ 。为了便于画版图，将 M5~8 的 W 和 L 取相同数值，将 M3、 M4、M10、M11 的 W 和 L 也取相同数值，另外，由于 M10、M11、M12 均为镜 像电流源管，为了保证镜像电流的复制精度，这些管子的沟长 L 应该大于 1，这 里先取 M9~M11 管的沟长 L 为 2。四舍五入以及将结果尽量取整倍数值之后， 得到最后确定的电路参数为： M 1、2 3、4 5、6 7、8 9 10、11 W/um 0.55 2 0.6 0.6 2 2 L/um 40 80 20 20 128 80 （4）设第二级电流为 3mA，由于 M9 和 M13 管共用偏置电压，所以 M13 的 W 应为 M9 的 15 倍；M12 管为放大管，沟长 L 取最小值，又根据第二极点的表达 式 f p m ECL 2 12 ≈ + g CCC /2 1 / π ( ) ，一般设 / 1/4 C C E C = ，PM=4GBW 时 PM>65°, 令 2 4 p f ≈ GBW 。GBW 题设要求 40MHz，取一定的余量，令 4GBW=200MHz， 可得到 12 0.0236 m g S ≈ 。于是可以得到： M 12 13 W/um 420 1920 L/um 0.5 2 M12 和 M13 管子尺寸过大需要调整。 （5）偏置电路根据计算出来的 M9~11 的参数取值，偏置电路 M1~3 支路通过