电子电路大全(PDF格式)-第51部分

快捷操作: 按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页 按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页 按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部! 如果本书没有阅读完，想下次继续接着阅读，可使用上方 "收藏到我的浏览器" 功能 和 "加入书签" 功能！





　　　　　　　　　　　　　　　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。　　



122　　　　


…………………………………………………………Page　571……………………………………………………………

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　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　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　123　　


…………………………………………………………Page　572……………………………………………………………

　　　　　。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）　　



124　　　　


…………………………………………………………Page　573……………………………………………………………

　　　　　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　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　125　　


…………………………………………………………Page　574……………………………………………………………

　　　　　。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。　　



　　



　　



　　



　　



　　



　　



　　



　　



126　　　　


…………………………………………………………Page　575……………………………………………………………

转换速率（摆率）特性　　



　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图　12…10　单位增益瞬态响应　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　通过瞬态分析得到图　12…10。从图可以看出大信号和小信号瞬态响应分别由将一个　2V　



和　0。2V脉冲作用到单位增益结构所决定。从这图上数据可见：正摆率是　10　V/μs，负摆率　



也是…6。7　V/μs。在图中有一个小的负过冲，原因是由Cc确定的期望摆率值，对负载电容　



充电的电流有点较小。在正摆动时，M6　可以提供足够的电流即刻对变化予以响应。然而，　



负摆动持续过去的终点直到输出级能够按照单位增益反馈网络跟上响应。我们可以增大相　



位裕量，来减小或者消除负过冲。负过冲比正过冲大，就是因为下降时间的相位裕量比上　



升间的相位裕量小。　　



　　　　　　



功率的测量　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图　12…11　总电流曲线　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　从图可以得出，流过电源的电流最大没有超过　0。18mA。也就是说最大功耗为　0。9mW。　　



12。3。3　结果汇总　　



　　　　以上是具体的电路结构图和仿真结果，对其性能指标列表可得表：　　



　　　　　　



　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　127　　


…………………………………………………………Page　576……………………………………………………………

表　12。2　运放的性能指标仿真结果　　



　　　　　　　　性能参数　　　　　　　　　　　　单位　　　　　　　　　　　　　　　要求指标　　　　　　　　　　　　　　达到指标　　



　　　　　　　　直流增益　　　　　　　　　　　　dB　　　　　　　　　　　　　　　74　　　　　　　　　　　　　　　　80　　



　　　　　　　GB　　　　　　　　　　　　　　　MHz　　　　　　　　　　　　　　5　　　　　　　　　　　　　　　　　5　　



　　　　　　　　相位裕度　　　　　　　　　　　　度　　　　　　　　　　　　　　　　60　　　　　　　　　　　　　　　　65　　



　　　　　　　　输出摆幅　　　　　　　　　　　　V　　　　　　　　　　　　　　　　±2　　　　　　　　　　　　　　　　…2。5～2。48　　



　　　　　　　　共模输入范围　　　　　　　　　　V　　　　　　　　　　　　　　　　…1～2　　　　　　　　　　　　　　…1。2～2。4　　



　　　　　　　　压摆率　　　　　　　　　　　　　V/μs　　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　　　　　10，…7　　



　　　　　　　　功耗　　　　　　　　　　　　　　mW　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　　　　　　　　　0。9　　



　　　　　　　　电源电压　　　　　　　　　　　　V　　　　　　　　　　　　　　　　　±2。5　　　　　　　　　　　　　±2。5　　



　　　　　　　　输出信号　　　　　　　　　　　　——　　　　　　　　　　　　　　　单端　　　　　　　　　　　　　　　　单端　　



　　　　　　　　负载电容　　　　　　　　　　　　PF　　　　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　　　　　10　　



　　　　仿真结果与设计指标的比较见表　12。2。可以看出，设计几乎是令人满意的。微小的调　



节可以通过改变W/L比或直流电流使放大器工作在指定的范围。下一步仿真中应该改变模型　



　　　　　　　　　　　　　　　　　V　　　γ　λ　

参数值，典型的是K、　T　　　　　　　　、　　及　　　，确保即使工艺有所改变也能满足指标。　　



128　　　　


…………………………………………………………Page　577……………………………………………………………

　　　　　　　　　　　　第　13　章　共源共栅运算放大器分析与设计　　



13。1　折叠共源共栅运放的电路结构　　



　　　　如图　13…1　所示，这种结构用共源共栅输出级与一个不寻常的差分放大器级联，达到一　



个大得输入共模范围，这样折叠共源共栅运算放大器提供自补偿，良好的输入共模范围以　



及两级运算放大器的增益。它改进了两级运算放大器的输入共模范围和电源电压抑特性，　



而且稳定性好。　　



　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　图　13…1　　n　沟道输入折叠共源共栅运算放大器　　



　　　　折叠共源共栅电路在差分放大器中不要求准确的电流平衡，因为额外的直流可以流进　



或流出电流镜。在电路结构中，因为M1　和M2　的漏极连接到M4　和M5　的漏极，因此可以获得　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　I　　I　　　I　

正输入共模电压。需要设置折叠共源共栅运算放大器的偏置电流　3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4　　　5　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　和　　　，不至于使共　



源共栅电流镜的直流电流为零。如果电流为零，就会使重新导通有个时延，因为寄生电容　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　v　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　I　

必须被充电。例如：设　in　足够大，从而使M1　导通，M2　截止，那么，所有的　3　　电流流过M1　



　　　　　　　　　　　　　　　I　=I　　　I　=0　　　　　　　I　　　I　　　　I　　　　　　　I　

而不流过M2，结果　1　　　　　　　　3　　，　2　　。如果　4　和　5　小于　3　　，那么　6　将会是零。为了避免这　



　　　　　　　I　　　I　　　　　　　　　　　　I　　　　I　

种情况，　4　和　5　　的值通常设在　3　和　2　3　之间。　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　129　　


…………………………………………………………Page　578……………………………………………………………

13。2　折叠共源共栅运算放大器的小信号模型　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图　13…2　折叠共源共栅运算放大器的小信号模型　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R　　　　　R　

　　　　折叠共源共栅运算放大器的小信号差分输入电压增益如图　11…2　所示。标注为　　A　　和　　B　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R　　　　　R　

电阻是分别从M6　和M7　的源极看进去的电阻。则求得　A　　和　　B　　分别为：　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1　

　　　　　　　　　　　　　　　r　　　＋R　　＋　

　　　　　　　　　　　　　　　　ds　6　　2　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　gm10　　　　1　

　　　　　　　　　R　　　=　　　　　　　　　　　　　　　　　≈　

　　　　　　　　　　　A　

　　　　　　　　　　　　　　　　　1＋gm　6rgs　6　　　　　gm　6　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（13…1）　　



　　　　和　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　r　　　＋R　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ds　7　　　　9　

　　　　　　　　　R　　　　=　　　　　　　　　　　　　　　≈r　

　　　　　　　　　　　B　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ds　

　　　　　　　　　　　　　　　　1＋gm7rgs　7　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（13…2）　　

　　　　式中：　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R9　　≈gm9rds　9rds11　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（13…3）　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　i　

　　　　　图　13…2　的小信号电压传递函数可如下求得。电流　10　写为：　　



　　　　　　　　　　　　　　　　…g　m　1　（rds　1　　&rds　4　）vin　　…gm1vin　

　　　　　　　　　i　　　=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　≈　

　　　　　　　　　　10　

　　　　　　　　　　　　　　　　2＇R　　　　　　　（r　　　　　　r　　　）＇　　　　　　　　2　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＋　　&　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A　　　　　　ds　1　　　ds　4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（13…4）　　



　　　　　　　　　i　

　　　　　　　　　　7　

　　　　　电流　　可以表示为：　　



　　　　　　　　　　　　　g　m　2　（rds　2　&rds5　）vin　　　　　　　　　　gm　2vin　　　　　　　　　　　　　gm　2vin　

　　　　　i　=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　=　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　≈　

　　　　　7　　　　　　　　R9　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R9　（gds　2　　＋gds　5　）　　2（1＋k　）　

　　　　　　　　　　2＇　　　　　　　　＋（r　　　　&r　　　）＇　　　　2＇1＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　＇　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ds　2　　ds5　

　　　　　　　　　　　　gm　7rds　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　gm　7rds　7　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（13…5）　　



　　　　式中低频不平衡因子k定义为：　　



130　　　　


…………………………………………………………Page　579……………………………………………………………

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R　　（g　　　＋g　　　）　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　9　　　ds　2　　ds　5　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　k　=　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　g　m　7rds　7　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（13…6）　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　v　　　　　　　i　　　　i　　　　　　　　　　R　

　　　　k的典型值大于　1，输出电压　　out　　等于　　7　　　　　　　与　1　0　之和流过　　　　　II　，因而，　　



　　　　　　　　　vout　　　gm1　　　　　gm　2　　　　　　　　　2　＋k　

　　　　　　　　　　　　　=（　　　　　＋　　　　　　　　）RII　=（　　　　　　　）gm　1RII　

　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　2（1　　　）　　　　　　　2　　　2　

　　　　　　　　　　v　　　　　　　　　　　　　　＋k　　　　　　　　　　　＋　k　

　　　　　　　　　　　in　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（13…7）　　



　　　　　　　　　　　　　　　　R　

　　　　式中的输出电阻　　　　　　　II　为：　　



　　　　　　　　　　　　R　　　≈g　　　r　　r　　　　&＇g　　r　　　（r　　&r　　　）＇　

　　　　　　　　　　　　　II　　　　m　9　ds　9　ds11　m　7　ds　7　ds　2　ds　5　　　　　　　　　　　　　　　　（13…8）　　



　　　　　　　图　13…1　折叠共源共栅运算放大器的频率响应主要由输出极点确定，输出极点为：　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　…1　

　　　　　　　p　out　=　

　　　　　　　　　　　　　　R　　　C　

　　　　　　　　　　　　　　　　II　out　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（13…9）　　



　　　　　　　　　C　

　　　　式中，　　　　out　　是从运算放大器的输出节点到地的所有电容。输出极点成为主极点取决　



于没有其他小于GB值的极点，GB值等于式（13…7）和（13…9）的乘积。非主极点在M6、M8、M10　



和M11　的漏极节点A和B。　　　　



　　　　我们应该注意到，折叠共源共栅电路在差分放大器中不要求准确的电流平衡，因为额　



外的电流可以流出或流进电流镜。因为M1　和M2　的漏极连接到M4　和M5　的漏极，因此可以获　



得正输入共模电压。应该设置折叠共源共栅运算放大器的偏置电流I4，I3　和I5，不至于使　



共源共栅电流镜的直流电流为零。如果电流为零，就会导致使重新导通有个时延，因为寄　



生电容必须被充电。例如，设vin足够大，从而使M1　导通，M2　截至，那么所有的I3　电流流　



过M1　不流过M2，结果I1=I3，I2=0。如果I4　和I5　小于I3，那么I6　将会是零。为了避免这种　



情况，I4　和I5　的值通常设在I3　和　2I3　之间。不过这种折叠结构，功耗会较大，折叠点处　



寄生电容高等缺点。　　



13。3　折叠共源共栅运算放大器的设计方法　　



表　13…1　本次设计给定的设计指标要求　　



　　　　性能参数　　　　　　　　　　　　　要求　　　　　　　　　　　　　　　　性能参数　　　　　　　　　　　　　　要求　　



　　　　相位裕度　　　　　　　　　　　　　》60　度　　　　　　　　　　　　　负载电容　　　　　　　　　　　　　　10PF　　



　　　　开环增益（低　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　5000V/V　　　　　　　　　　　共模输入范围　　　　　　　　　　　　…1。5V～2。5V　　

频）　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Vdd　＝　…Vss　＝　

　　　　输出电压　　　　　　　　　　　　　…2V～2V　　　　　　　　　　　　电源电压　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2。5V　　



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　131　　


…………………………………………………………Page　580……………………………………………………………

　　　　　　压摆率　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　》10V/us　　　　　　　　　　　　　　　　　　直流功耗