复旦大学二级运放设计教程:实例解析与仿真

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本资源是一份由复旦大学提供的模拟电路二级运放实例教程,专注于详细讲解二级密勒补偿运算放大器的设计过程。它由专用集成电路与系统国家重点实验室的RFIC整理者编撰,适用于模拟电路初学者作为入门参考。教程内容包括以下几个部分: 1. 引言:介绍二级运放的基础概念和在电路设计中的重要性,旨在引导读者理解运放的工作原理。 2. 电路分析: - 电路结构:详细解释了二级运放的组成,包括输入、中间和输出级,以及密勒补偿电路的配置。 - 电路描述:阐述了电路如何利用运算放大器实现高增益和线性放大。 - 静态特性:探讨了运放的静态工作点,如共模输入范围、输出动态范围等。 - 频率特性:分析了电路在不同频率下的性能,包括单位增益带宽(GBW)、相位响应等。 - 相位补偿:介绍了如何通过调整元件来改善电路的频率响应,消除相位滞后。 - 调零电阻:讨论了如何使用电阻来调整运放的静态工作点。 - 偏置电路:涉及运放的供电和偏置电路设计,确保稳定工作。 3. 设计指标:给出了明确的设计目标,如共模抑制比(CMRR)、电源抑制比(PSRR)、转换速率(SlewRate)等,并解释了这些指标的重要性。 4. 电路设计:从MOS管工作区域出发,分析过驱动电压的影响和约束条件,如对称性、静态功耗、面积、直流增益等。还涵盖了相位补偿的策略和具体计算参数的确定。 5. HSPICE仿真:使用HSPICE软件进行电路模拟,展示了静态功耗、直流工作点、增益、带宽、相位裕度、共模抑制比、电源抑制比、噪声和压摆率等指标的结果。 6. Cadence仿真:介绍了Cadence工具的使用,涉及原理图绘制、单管匹配、电路符号表示以及关键指标的仿真,如基本参数验证。 整个教程内容详实,涵盖了从理论到实践的完整过程,适合希望通过实例学习和掌握二级运放设计的学生和工程师使用。版权信息强调不得侵犯,以维护知识的共享和尊重原创。