Cadence模拟IC设计实验:两级CMOS运放仿真

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"Cadence基本操作实验,专注于两级CMOS运算放大器的原理图设计与仿真,涉及参数估算、电路仿真、稳定性提升和设计优化。实验目标包括熟悉Cadence软件使用,学习运算放大器参数设计与仿真。设计指标涵盖增益、带宽、建立时间、摆率等多个关键性能参数。实验报告要求详细记录设计过程、参数估算和性能仿真结果。提供的参考资料包括模拟集成电路设计书籍、CMOS运放仿真规范和相关课程设计报告。" 在Cadence基本操作实验中,主要的知识点集中在以下几个方面: 1. **Cadence软件使用**:Cadence是一款广泛应用于集成电路设计的工具,实验旨在让学生掌握其基本操作,包括原理图输入、电路建模和仿真。 2. **模拟IC原理图设计**:实验要求设计两级CMOS运算放大器,这涉及到对电路结构的理解,如输入级、中间级和输出级的连接方式,以及晶体管的选择和匹配。 3. **参数估算**:设计过程中需要根据设计指标估算电路参数,例如增益、带宽等,这通常基于电路理论和经验公式。 4. **电路仿真**:实验涵盖了直流(DC)仿真,用于检查静态工作点;交流(AC)仿真,用于分析幅频特性和相频特性;瞬态仿真,用于观察输入输出波形的变化。这些仿真有助于验证电路性能是否满足设计要求。 5. **相位补偿**:为了提高电路的稳定性,可能需要引入相位补偿网络,如密勒补偿,以改善闭环响应。 6. **设计优化**:在仿真结果的基础上,可能需要调整电路参数以优化性能,如降低失调电压、减小噪声或减少电源电流。 7. **性能参数**:实验设定了一系列性能指标,包括增益、带宽、建立时间、摆率、共模抑制比(CMRR)、电源抑制比(PSRR)、输出摆幅、失调电压和噪声等,这些都是衡量运算放大器性能的关键参数。 8. **工艺考虑**:实验使用的是SMIC 0.18um CMOS工艺,这意味着设计必须考虑该工艺的特性,如阈值电压、晶体管尺寸等。 9. **参考资料**:实验推荐的参考资料提供了进一步的学习材料,包括模拟集成电路设计的书籍、具体运算放大器仿真的规范、学术论文和技术报告,帮助学生深入理解和应用所学知识。 通过这个实验,学生将全面了解模拟集成电路设计流程,掌握Cadence工具的使用,以及在实际设计中如何结合理论与仿真来优化电路性能。