《电子电路大全(PDF格式)》第126章

2g g （ ×　…6　）（ ×　…6　）　
2　92。45 10 942。5 10　
Av　= m2　m6 = =7696V　/　V　
I λ　λ　λ　λ …6 …6　
5　（　2　＋　3　）（　6　＋　7　）　30　×10 （0。04　＋0。05）95　×10 （0。04　＋0。05）　
增益指标得到满足。如果想得到更高的增益，一种简单的办法是将W和L的值增大两倍，因　
为λ的减小将使增益增大　20　倍。下图为初步设计结果，下一步将仿真。
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图　12…4　设计手算结果图
12。3　电路的性能仿真
12。3。1　开环特性仿真
AS　=　AD W＇L1　＋　L2　＋　L3＇
PS　=　PD 2W　＋　2＇L1　＋　L2　＋　L3＇
EX　10。1　Two…Stage　Op　Amp
。option　post=2　numdgt=7　tnom=27
vdd　4 0 2。5
vss 0 5 2。5
vi1　1 0 sin（0　0。0001　100） ac　1
vi2　2 0 dc　0 ac　0
图　12…5　运放子电路图
cl 3 0 10pf
x1　1　2　3　4　5　opamp
。subckt　opamp　1　2　6　8　9
M1　4　2　3　3　NMOSl　W=3U　L=1U　AD=18P　AS=18P　PD=18U　PS=18U
M2　5　1　3　3　NMOSl　W=3U　L=1U　AD=18P　AS=18P　PD=18U　PS=18U
M3　4　4　8　8　PMOSl　W=15U　L=1U　AD=90P　AS=90P　PD=42U　PS=42U
M4　5　4　8　8　PMOSl　W=15U　L=1U　AD=90P　AS=90P　PD=42U　PS=42U
M5　3　7　9　9　NMOSl　W=4。5U　L=1U　AD=27P　AS=27P　PD=21U　PS=21U
M6　6　5　8　8　PMOSl　W=94U　L=1U　AD=564P　AS=564P　PD=200U　PS=200U
M7　6　7　9　9　NMOSl　W=14U　L=1U　AD=84P　AS=84P　PD=40U　PS=40U
M8　7　7　9　9　NMOSl　W=4。5U　L=1U　AD=27P　AS=27P　PD=21U　PS=21U
cc 5 6 3pf
Iref 8 7 dc　30u
*rset 8 7 131。16k
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。MODEL　NMOSl　NMOS　VTO=0。70　KP=110U　GAMMA=0。4　LAMBDA=0。04　PHI=0。7
＋MJ=0。5　MJSW=0。38　CGBO=700P　CGSO=220P　CGDO=220P　CJ=770U　CJSW=380P
＋LD=0。016U　TOX=14N
。MODEL　PMOSl　PMOS　VTO=…0。7　KP=50U　GAMMA=0。57　LAMBDA=0。05　PHI=0。8
＋MJ=0。5　MJSW=0。35　CGBO=700P　CGSO=220P　CGDO=220P　CJ=560U　CJSW=350P
＋LD=0。014U　TOX=14N
。ends
。op
*。tf　v（3）　vi1（test　in　resistance/out　resistance）
*。dc　vi1　…0。005　0。005　100u
*。print　dc　v（3）
。ac　dec　10　1　10MEG
。print　ac　vdb（3）　vp（3）
。end
电路的开环特性输入网表文件如上所示。转移幅频、相频响应如图　12…6　所示。
增益频谱特性
（a）
（b）
图　12…6　开环特性增益曲线（a）和相位曲线（b）
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从图　12…6　我们可以直接读出一下结果：Gain＝80dB；Phase　Margin＝65o；GB＝5MHz
输入输出特性
图　12…7　输入输出特性曲线
从图中我们得出输出摆，电压的正向摆幅约为　2。48V，负向摆幅约为－2。5　V，二者稍　
微有些差异。
12。3。2　闭环特性仿真
EXAMPLE　10。2　UNITY　GAIN　CONFIGURATION。
。option　post=2　numdgt=7　tnom=27
VIN＋　1　0　PWL（0　…2　10N　…2　20N　2　2U　2　2。01U
…2　4U　…2　4。01U
＋　…。1　6U　…。1　6。01U　。1　8U　。1　8。01U　…。1
10U　…。1）
VDD　4　0　DC　2。5　AC　1。0
VSS　0　5　DC　2。5
CL　3　0　20P
图　12…8　运放闭环特性测试图
X1　1　3　3　4　5　OPAMP
。subckt　opamp　1　2　6　8　9
M1　4　2　3　3　NMOSl　W=3U　L=1U　AD=18P　AS=18P　PD=18U　PS=18U
M2　5　1　3　3　NMOSl　W=3U　L=1U　AD=18P　AS=18P　PD=18U　PS=18U
M3　4　4　8　8　PMOSl　W=15U　L=1U　AD=90P　AS=90P　PD=42U　PS=42U
M4　5　4　8　8　PMOSl　W=15U　L=1U　AD=90P　AS=90P　PD=42U　PS=42U
M5　3　7　9　9　NMOSl　W=4。5U　L=1U　AD=27P　AS=27P　PD=21U　PS=21U
M6　6　5　8　8　PMOSl　W=94U　L=1U　AD=564P　AS=564P　PD=200U　PS=200U
M7　6　7　9　9　NMOSl　W=14U　L=1U　AD=84P　AS=84P　PD=40U　PS=40U
M8　7　7　9　9　NMOSl　W=4。5U　L=1U　AD=27P　AS=27P　PD=21U　PS=21U
cc 5 6 3pf
Iref 8 7 dc　30u
*rset 8 7 131。16k
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。MODEL　NMOSl　NMOS　VTO=0。70　KP=110U　GAMMA=0。4　LAMBDA=0。04　PHI=0。7
＋MJ=0。5　MJSW=0。38　CGBO=700P　CGSO=220P　CGDO=220P　CJ=770U　CJSW=380P
＋LD=0。016U　TOX=14N
。MODEL　PMOSl　PMOS　VTO=…0。7　KP=50U　GAMMA=0。57　LAMBDA=0。05　PHI=0。8
＋MJ=0。5　MJSW=0。35　CGBO=700P　CGSO=220P　CGDO=220P　CJ=560U　CJSW=350P
＋LD=0。014U　TOX=14N
。ends
。DC　VIN＋　…2。5　2。5　0。1
。PRINT　DC　V（3）　I（X1。M5）
。TRAN　0。05U　10U　0　10N
。PRINT　TRAN　V（3）　V（1）
。AC　DEC　10　1　10MEG
。PRINT　AC　VDB（3）　VP（3）
。END
共模范围特性
图　12…9　共模特性曲线
由图　12…9　可以看出，共模范围是从－1。2　到＋2。4。注意，共模范围的下限是由　M5　的　
电流达到静态值而确定的。
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