華中科技大學(xué)-ic課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(比例放大器設(shè)計(jì))(已修改)
2025-06-04 18:12 本頁面
【正文】 I華中科技大學(xué)題目：比例放大器設(shè)計(jì)院 系：專 業(yè) 班：姓 名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：20XX 年 XX 月I摘 要在模擬電路中對放大器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，差分放大器由于能夠?qū)崿F(xiàn)兩倍放大和能夠很好的抑制共模噪聲的優(yōu)良性能而被廣為應(yīng)用。本文利用放大器的“虛短” “虛斷”的特性對比例放大器的結(jié)構(gòu)及放大器的構(gòu)成和基本參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，其中放大器采用差分放大結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：比例放大器 差分放大器 一級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu)IIAbstractWhen designing an amplifier, differential amplifiers,with its twice higher gain and its restrain to Commonmode disturbance,is more widely used than other kinds of this report,we make use of the properties of “virtual short cicuit” and “virtual disconnection” and design the structure and parameters of the whole circuit as well as the structure of the amplifier.Key Words：Proportion amplifier Differential amplifiers Level 1 Level 2III目 錄摘 要 ...............................................................IABSTRACT ............................................................ⅠI1 題目要求………………………………………………………………………………12 設(shè)計(jì)過程………………………………………………………………………………2 基本結(jié)構(gòu)及分析…………………………………………………………………………………….2 外圍電路分析……………………………………………………………………………………2 運(yùn)算放大器選擇…………………………………………………………………………………3 工藝參數(shù)提取……………………………………………………………………………………...3 理論推導(dǎo)與計(jì)算…………………………………………………………………………………….5 仿真………………………………………………………………………………………………….6 二級密勒補(bǔ)償運(yùn)算放大器………………………………………………………...………………10 仿真結(jié)果…………………………………………………………………………………………...13 綜合仿真…………………………………………………………………………………………...173 結(jié)果分析與結(jié)論……………………………………………………………………224 心得體會(huì)……………………………………………………………………………23致 謝.............................................................25參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………… 26附錄………………………………………………………………………………………2711 題目要求設(shè)計(jì)一個(gè)比例放大器，參考電路如下：要求：（1） 自行設(shè)計(jì)放大器的結(jié)構(gòu)與 MOS 尺寸參數(shù)、電阻 RR2 的阻值，以達(dá)到相關(guān)性能指標(biāo)；（基于 COMS 工藝，MOS 管長度均設(shè)定為Lmin=1um）（2） 用 HSPICE 軟件仿真電路。（3）電路性能指標(biāo)滿足如下要求：① ；()???:1:0inoutV?②相位裕度 [45 度~65 度]；③輸入信號頻率 ；1infMHz?④輸出電流 0outImA?22 設(shè)計(jì)過程 基本結(jié)構(gòu)及分析 指標(biāo)要求中隱含了增益要大于 10 倍，帶寬大于 100MHZ，暫時(shí)不考慮相位裕度。 如圖結(jié)構(gòu)來說，根據(jù)放大器的“虛短” 、 “虛斷”特性，可以列出如下等式： 12RVinouti??根據(jù)題目要求： Vin:Vout=1:10因此，有： R1=9R2又： Iout=Vin/R2=10mA,Vin=1+(wt)得： ??102R 9另外，信號中包含 1V 直流電壓，相當(dāng)于為放大器提供了直流偏置且Vo=10Vin=1v，取工作電壓為單電源 3v外圍電路設(shè)計(jì)至此結(jié)束，現(xiàn)在進(jìn)行放大器內(nèi)部設(shè)計(jì)。3 運(yùn)算放大器選型 由于輸入信號的特點(diǎn)，其中同時(shí)包含了直流與交流電壓，考慮到信號噪聲以及直流電壓波動(dòng)，使用差分放大電路能對共模輸入起到很好的抑制作用，因此本設(shè)計(jì)選用差分放大電路。由于差分放大電路增益并不算高，實(shí)際中多采用 Pmos 有源負(fù)載以提高增益。在這里，我們選用以電流鏡為負(fù)載的差分放大器實(shí)現(xiàn)所要求的運(yùn)算放大器。電路如圖所示：V D DM 3 M 4M 2M 1I b i a sV i 1 V i 2G N D323 NMOS 器件 M1 和 M2 作為差分對管，PMOS 器件 M4，M5 組
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