基本两级运放分析与仿真

分析下图所示两级运放大的指标：

偏置电流与功耗、开环增益、GBW与相位裕度、压摆率、Swing Range、噪声、工艺corner分析、温度特性分析等

建立该放大器的网表文件存储在文件：opa.net中。 网表文件： *subckt opa

.param rzv=1k ccv=1p clv=1p .subckt opa vip vin vo 0 vdd

m1 1 1 vdd vdd PENH w=12u l=2u m=2 m2 vo1 1 vdd vdd PENH w=12u l=2u m=2 m3 vo vo1 vdd vdd PENH w=12u l=0.6u m=8 mu1 1 vin 2 0 NENH w=12u l=2u m=2 mu2 vo1 vip 2 0 NENH w=12u l=2u m=2 mu3 2 vb 0 0 NENH w=12u l=6u m=1 mu4 vo vb 0 0 NENH w=12u l=6u m=8 mu5 vb vb 0 0 NENH w=12u l=6u m=1 rb vdd vb 100k rz vo1 3 rzv cc 3 vo ccv cl vo 0 clv cb vb 0 10p .ends

1. 工作点分析

由仿真结果查得电路的功耗是多少？各个mos管的工作区域，以及MOS管 的漏极电流为多少？该放大器的偏置电流为多少？ 网表如下： *opa fivea.sp .options post=2

.lib '/home/fzu/hspice/models/cz6h_v28.lib' TT .include \xa1 vip vin vo 0 vdd opa vdd vdd 0 5

vin1 vin 0 dc 2.4876

vip1 vip 0 dc 2.4876 ac 1 0 .op .end

（1）电路的功耗：

电路功耗为1.7896mW

（2）各个mos管的工作区域,MOS管的漏极电流,以及放大器的偏置电流：

2. 直流分析

仿真该运放的输入输出特性曲线，求小信号增益、输出摆幅（output swing range）

网表如下： *opa fiveb.sp .options post=2

.lib '/home/fzu/hspice/models/cz6h_v28.lib' TT

.include \xa1 vip vin vo 0 vdd opa vdd vdd 0 5

vin1 vin 0 dc 2.4876

vip1 vip 0 dc 2.4876 ac 1 0 .dc vip1 2.484 2.491 0.0001 .end

（1）输入输出特性曲线、小信号增益

（2）输出摆幅

由输入输出特性曲线图可得输出摆幅为：4.9112V-0.01057V=4.90063V

3. 交流分析

（调整管子尺寸使运放的增益大于60dB,调整补偿电容使相位裕度大于60） ① 在没有补偿电阻（Rz），补偿电容(Cc)为1pf的条件下求该放大器单位增

益带宽（GWB）、相位裕度； 网表如下： *opa fivec.sp .options post=2

.lib '/home/fzu/hspice/models/cz6h_v28.lib' TT .include \.param rzv=0

xa1 vip vin vo 0 vdd opa vdd vdd 0 5

vin1 vin 0 dc 2.4876

vip1 vip 0 dc 2.4876 ac 1 0 .ac dec 100 100 200meg .print ac vdb(vo) vp(vo) .end