运算放大器设计参数的确定

运算放大器设计实例

从模型库中查找un、up、toxn和toxp

中科大 P79； BiPolar 管，不适用；

集成运算放大器是模拟集成电路的基本器件，发展最早，主要应用于模拟数学运算，信号发生，放大，有源滤波，直流稳压等方面；

输入级：前臵级，多采用差动放大电路，抑制零漂。

要求Ri大，输入端耐压高。

中间级：主放大级，多采用共射放大电路。要求有足够的放大能力。

输出级：功率级，多采用准互补输出级。要求Ro小，最

大不失真输出电压尽可能大。

偏置电路：各级设臵合适的静态工作点。采用电流源电路。

读图方法：

已知电路图，分析其原理和功能、性能。

（1）了解用途：了解分析电路的应用场合、用途和技术指标。

（2）化整为零：将整个电路图分为各具有一定功能的基本电路。

（3）分析功能：定性分析每一部分电路的基本功能和性能。

（4）统观整体：电路相互连接关系以及电路实现的功能和性能。

对于集成运放电路，应首先找出偏臵电路，然后根据信号流通顺序，将其分为输入级、中间级和输出级电路；

若在集成运放电路中能够估算出某一支路的电流，则这个电流往往是偏臵电路中的基准电流；

P相位裕度( Phase Margin )

在具有负反馈系统的闭环系统上工作的运算放大器易受振荡的影响，运算放大器的稳定性测量是单位开环增益的相位角，这由[1]给出

以下设计包括一个具有有源负载的NMOS差分放大器作为第一级，然后是一个PMOS共源放大器作为第二级；补偿电容器连接在第二级的输出和第一级的输出之间，从而获得极点分裂和运算放大器补偿。图 10 显示了直接反馈两级运算放大器设计实现的原理图示意图

图10。带有米勒补偿功能的两级运算放大器的示意图

表二列出了在米勒补偿两级运算放大器中使用的每个晶体管的大小。

表2。晶体管尺寸

米勒补偿放大器的设计与仿真 ( Cadence 设计环境)

图11 正在分析的米勒补偿放大器的设计示意图

基于表二所示尺寸的米勒补偿两级运算放大器实现了所需规格参数。运算放大器的频率响应如下图所示，系统在单位增益频率之前表现为单极点系统，这为运算放大器提供了更好的相位裕度，从而实现了更好的稳定性。其他模拟结果列于表三。

图12。米勒补偿运算放大器的频率响应的波德图

表3。米勒补偿仿真结果

Change to another OTA; Inida paper

参数计算