CMOS二级密勒补偿运算放大器的设计

课程设计报告

设计课题: CMOS二级密勒补偿运算放大器的设计

姓 名: XXX 专 业: 集成电路设计与集成系统

学 号: 1115103004 日 期

2015年1月17日

指导教师: XXX

国立华侨大学信息科学与工程学院

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一:CMOS二级密勒补偿运算放大器的设计

1:电路结构

最基本的CMOS二级密勒补偿运算跨导放大器的结构如下图,主要包括四部分:第一级PMOS输入对管差分放大电路,第二级共源放大电路,偏置电路和相位补偿电路。

2:电路描述:

输入级放大电路由M1~M5组成。M1和M2组成PMOS差分输入对管,差分输入

与单端输入相比可以有效抑制共模信号干扰;M3和M4为电流镜有源负载;M5为第一级放大电路提供恒定偏置电流。

输出级放大电路由M6和M7组成,M6为共源放大器,M7为其提供恒定偏置电流同时作为第二级输出负载。

偏置电路由M8~M13和Rb组成,这是一个共源共栅电流源,M8和M9宽长比相同。M12和M13相比,源级加入了电阻Rb,组成微电流源,产生电流Ib。对称的M11和M12构成共源共栅结构,减少了沟道长度调制效应造成的电流误差。在提供偏置电流的同时,还为M14栅极提供偏置电压。

相位补偿电路由M14和Cc组成,M14工作在线性区,可等效为一个电阻,与电容Cc一起跨接在第二级输入输出之间,构成RC密勒补偿。

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3:两级运放主体电路设计

由于第一级差分输入对管M1与M2相同,有

R1表示第一级输出电阻,其值为

则第一级的电压增益

对第二级,有

第二级的电压增益

故总的直流开环电压增益为

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