Candence Virtuoso模拟电路学习教程:两级运算放大器设计指南
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更新于2024-06-29
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"这份资料是关于Candence Virtuoso模拟电路学习的入门教程,源自西安交通大学的基础实践教材,特别适合集成电路设计初学者。通过这份资料,你可以掌握模拟电路的基本概念,了解集成电路的学习基础,以及如何进行集成电路的仿真。资料包含模拟电路高级实验,如两极运算放大器的设计,旨在提升读者的实践操作能力。"
Candence Virtuoso是一款广泛应用于集成电路设计和模拟的软件工具,它的强大功能使得复杂电路的模拟和仿真变得可能。本教程以Candence Virtuoso为平台,指导学习者逐步进行电路设计和分析。
首先,教程介绍了一个具体的设计任务,即设计一个两级共源共栅运算放大器。这个设计要求在VDD=3.3V时,功率P=16.5mW,保持足够的相位裕度(PM≥60o),直流增益(Av)为80dB,并且单位增益带宽要求达到150MHz。设计中采用了SMIC 0.18um 3.3V CMOS工艺的晶体管模型,确保了设计的实用性。
学习过程中,你需要掌握差动放大器的DC扫描、交流(AC)和瞬态分析方法。这些分析方法是理解电路性能的关键,包括增益、稳定性、频率响应等。
在电路设计步骤中,首先启动Candence工具,通过Terminal输入命令运行Cds.setupicfb&。接着,设计第一级电路,采用套筒式共源共栅结构,确保良好的增益性能。在电路设计中,需要注意mos管的衬底连接规则(pmos接电源,nmos接地),并利用电压源提供偏置电压。
在参数计算阶段,你需要根据设计要求分配电流和过驱动电压。例如,总电流IDS由功率和电源电压决定,第一级分配3mA,第二级分配2mA。mos管的电流根据电路对称性均匀分配,而M8管的电流则是输入支路电流之和。过驱动电压的分配则根据mos管的电流大小来设定,例如M8分配较大的VOD8=0.4V。
此教程通过实际操作指导,帮助学习者熟悉Candence Virtuoso的使用,理解模拟电路设计原理,为集成电路设计打下坚实基础。通过跟随教程进行实践,可以快速上手并提升自己的设计技能。
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