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微电子与集成电路设计15解析
幅,小信号特性,频率特性。
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差分放大器
什么是差分放大器?
差分放大器定义
MOS差分放大器
MOS差分放大器
MOS差分放大器
MOS差分放大器
CMOS 差分放大器设计实例
电流镜负载差分放大器的设计流程
例题
例题解答
例题解答
其他: 噪声 功耗 温度特性
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CMOS反相器
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有源负载电压转移特性
Vout摆幅?
复习: 负载线如何确定?
The boundary between active and saturation operation for M1 is
vDS1>=vGS1-VTN
vOUT>=vIN-0.7V
vSB
1
60.1
7.752
0
1.2
103
10.149
0
1.4
154
12.410
0
1.6
212
14.560
0
10.149 7.752 m1 1.2 1.0 11.985
m2
12.410 10.149 0.2
11.305
m3
14.560 12.410 0.2
10.75
m 11.343
b 3.528
= m2 =128.66A/V2 b / m 0.311V
线性区参数的提取
参数的提取
CMOS放大器
CMOS单端反相放大器 CMOS差分放大器 CMOS叠接放大器
运算放大器的层级结构
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运算放大器的性能指标
大信号:
电压转移特性 摆幅限制
小信号: 增益 输入输出阻抗
频率特性
VOUT摆幅的求解过程
有源负载反相器:小信号模型
有源负载反相器:频率特性
电容间的对应关系? (假设Vin接低阻抗电压源)
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有源负载反相器:频率特性
有源负载反相器:频率特性
-3dB点的位置?
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例题
有源PMOS电阻反相器,(W/L)1=2um/1um, (W/L)2=1um/1um,Cgd1=100fF,Cbd1=200fF, Cbd2=200fF,Cgs2=200fF,CL=1pF,ID1=ID2=100uA ,VDD=5V。
求:输出电压摆幅,小信号增益,输出电阻,-3dB 频率
电流源负载反相器
VOUT摆幅
电流源负载反相器:小信号模型
重要结论!
有源负载反相器:频率特性
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有源负载反相器:频率特性
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推挽反相器
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推挽反相器:小信号模型
例题
推挽型CMOS放大器,W1=L1=1um,W2=
2um,L2=1um,VDD=5V,Cgd1=Cgd2=100fF ,Cbd1=200fF,Cbd2=200fF,Cgs2=200fF, CL=1pF,假设ID1=ID2=300uA,计算输出摆
MOS管模型参数的提取
假设vDS很小,vSB=0, 则有
ห้องสมุดไป่ตู้
MOS管模型参数的提取
HSPICE仿真
测试结果
VGS (V)
ID(μA)
ID1/2 (μA)1/2
vSB
1
60.1
7.752
0
1.2
103
10.149
0
1.4
154
12.410
0
1.6
212
14.560
0
VGS (V)
ID(μA)
ID1/2 (μA)1/2