gm/Id 、 Id/w 与 Vgs 图形仿真,如下图所示。取 gm/Id 为 10, Vgs 为 0.3V , 可得差动放大级单边电路偏置电流为 15uA 。根据镜像电流源的特性可设置 Iref 为 30uA 。设置第二级共源放大级直流偏置电流为 34.3uA 。宽长比计算如下: 偏置电路: NM0 4.5 NM2 4.5 NM4 5.15 差分放大电路: PM0 1.875 PM2 1.875 NM1 15 NM3 15 共源放大级: PM1 4.7 密勒补偿电路参数配置 Rc 3pF 四、仿真调试测试环境搭建。 tran 为扫频时间, 设置输入信号频率为 1KHz , 因此 tran 值设置为 10ms 。扫频范围为 1至 100GHz 。并保存直流工作点信息。如下图所示。测试第一级差动放大级的放大倍数。如下图所示。放大倍数大约为 250 倍,红色线条为第一级输出。相当于本征放大增益的平方。测试两级放大电路的放大倍数。如下图所示。四条波形线分别为差动输出级、 IN1 、 IN2 、 OUT 。便于观察放大倍数,将放大倍数及带宽截图如下。放大倍数约为 11000 倍,带宽为 1KHz 。因此增益带宽积大于 10 MHz 。相位与放大倍数的关系如下图所示。在增益降为 0dB 的时候,相位降幅大约为 110 度,即相位裕度大约为 70 度。五、实验结果电路仿真参数: (1) 直流或低频时的小信号差模电压增益 Avd = 11000V/V(80dB) (2) 增益带宽积 GBW = 11MHz (3) 输入共模电压 Vcm = 0.5V (4) 输出电压 1.3V < Vout < 1.4V (5) 相位裕度 PM = 70度(6) 负载电容 CL = 1pF (7) 电源电压 VDD = 1.8V (8) 密勒补偿电容及电阻 Rc = = 3pF 仿真参数满足设计要求。
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