北京邮电大学电子工程学院2013211207班何明枢 CMOS模拟集成电路与设计实验报告
?IB?0.5?(0.5V?0.72V?0.6431V)2?123.0?10?6A/V2?1B20UA （5）确定沟道长度L 对沟道长度的约束有：
1．
rout
1111gm3(1??)??2IOUT?3IOUT?2IOUT?3IOUT2KP3IOUT(1?routBrds2rds3(gm3?gmb3)??)22?F?VSB 一定的
IOUT下，要使
rout较大，则?要取较小的值，即L要取较大的值。
2．短沟效应，要求L取较大的值。 3．沟道调制效应，要求L取较大的值。 4．匹配性，要求L取较大的值。 5．可生产性，要求L取较规整的值。 6．寄生性，要求L取较小的值。
7．最小的版图面积，要求L取的较小的值。 8．工业界的经验要求：L>=5倍的特征尺寸。 综上所述，版图设计中取L?3uM 2、 验证直流工作点
MNB：二极管连接确保它工作于饱和区。 MN3：工作于临界饱和工作区。 MN1、MN2：当小且
IIN?100uA,它们工作于临界饱和区；当
IINV2减小时，GS1、减
VDS1、2增大，使它 们工作在过饱和区。
MN4：要使MN4管工作于饱和区，则：
Vds4?Vgs4?VT4
?Vd4?Vg4?VT4?Vgs1?VOUTMIN?VT3?VT4?VT1??V?VOUTMIN而
,显然上式成立。即MN4工作于饱和区。
VT1?0.6431V,VOUTMIN?0.5V14
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五、实验结果
1、电路图
六、电路工作状态分析
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从图中可以看出MOS管的工作参数分别为 Id Vgs Vds MOS1 0.829422m 0.568761v 0.225451v MOS2 0.831468m 0.542175 2.90201v MOS3 0.834463m 0.553177v 0.354312v MOS4 0.834463m 0.553177v 0.354312v 从数据中可以看出MOS管1/3/4分别工作在临界饱和状态，2工作在饱和状态，满足实验的要求。
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实验六：两级运算放大器设计
一、实验目的
熟悉软件的使用，了解synopsys软件的设计过程。掌握电流镜的相关知识和技术，设计集成电路实现所给要求。
二、实验要求
单级放大器输出对管产生的小信号电流直接流过输出电阻，因此单级电
路的增益被抑制在输出对管的跨导与输出阻抗的乘积。在单级放大器中，增益是与输出摆幅相矛盾的。要想得到大的增益我们可以采用共源共栅结果来极大的提高出阻抗的值，但是共源共栅中堆叠的MOS管不可避免的减少了输入电压的范围。因为多一层管子至少增加一个对管子的过驱动电压。这样在共源共栅结构的增益与输出电压矛盾。为了缓解这种矛盾引入两级运放，在两级运放中将这两个点在不同级实现。如本设计中的两级运放，大的增益靠第一级与第二级级联而组成，而大的输出电压范围靠第二级的共源放大器来获得。
设计一个COMS两级放大电路，满足以下指标： AV=5000V/V（74dB） VDD=2.5V VSS=-2.5V GB=5MHz CL=5pf SR>10V/us 相位裕度=60度 VOUT范围=[-2,2]V ICMR=-1~2V Pdiss<=2mW
三、实验内容
确定电路的拓扑结构：
图中有多个电流镜结构，M5,M8组成电流镜，流过M1的电流与流过
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M2电流ID1,2=ID3,4=1/2*ID5，同时M3，M4组成电流镜结构，如果M3和M4管对称，那么相同的结构使得在x，y两点的电压在Vin的共模输入范围内不随着Vin的变化而变化，为第二极放大器提供了恒定的电压和电流。图1所示，Cc为引入的米勒补偿电容。
利用表1、表2中的参数
计算得到
第一级差分放大器的电压增益为：
第二极共源放大器的电压增益为
所以二级放大器的总的电压增益为
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