二级运算放大器 模拟IC课程设计报告.doc

哈尔滨理工大学 软件学院 模拟IC课程设计报告课 程 模拟IC设计题 目 二级运算放大器专 业 集成电路设计与集成 班 级 集成10-2班 学 生 唐贝贝 学 号 1014020227指导老师 陆学斌2013年6月14日目 录1.课程设计目的2.课程设计题目描述和要求3.课程设计具体内容3.1 设计过程分析3.2使用软件3.3 原理图3.4 仿真网表3.5波形分析4.心得体会一、课程设计目的 1. 熟悉并掌握Hspice与cosmosScope软件的使用。2. 熟练应用Hspice仿真网表并修改分析网表，学会用comosScope查看分析波形。3. 锻炼学生独立完成二级运算放大器的能力。 4. 在扎实的基础上强化实践能力，把模拟IC理论实践化。二、 课程设计题目描述和要求设计指标：静态功耗：小于5mw开环增益：大于70dB单位增益带宽 大于5MHz相位裕量：大于60度转换速率（SR）大于20V/us共模抑制比：大于60dB电源抑制比：大于70dB输入失调：小于1mV负载电容：2-4pF要求：1、手工计算出每个晶体管的宽长比。通过仿真验证设计是否正确，保证每个晶体管的正常工作状态。2、使用Hspice工具得到电路相关参数仿真结果，包括：幅频和相频特性（低频增益，相位裕度，单位增益带宽）、CMRR、PSRR、共模输入输出范围、SR等。3、每个学生应该独立完成电路设计，设计指标比较开放，如果出现雷同按不及格处理。4、完成课程设计报告的同时需要提交仿真文件，包括所有仿真电路的网表，仿真结果。5、相关问题参考教材第六章，仿真问题请查看HSPICE手册。三、课程设计具体内容3.1理论计算：3.2原理图* source AMPLIFIERM_M1 g VIN1 c e NVP L=1u W=3uM_M2 h VIN2 c e NVP L=1u W=3u M_M3 g g 0 0 NVN L=1u W=5uM_M4 h g 0 0 NVN L=1u W=5uM_M5 c d e e NVP L=1u W=20uM_M6 VOUT h 0 0 NVN L=1u W=16uM_M7 VOUT d e e NVP L=1u w=30uM_M8 d d e e NVP L=1u W=10uM_M9 a d e e NVP L=1u W=10uM_M10 d a f 0 NVN L=1u W=10uM_M11 a a b 0 NVN L=1u W=10uM_M12 f b k 0 NVN L=1u w=10uM_M13 b b 0 0 NVN L=1u W=10uV_vin1 VIN1 0 DC 2.5Vdc R_R2 h m 4 V_vin2 VIN2 0 DC 2.5Vdc AC 1VacV_VDD e 0 5VdcC_Cc VOUT m 0.9pC_CL 0 VOUT 2pR_Rs 0 k 1.5k.lib c:libh05hvcddtt09v01.lib tt.ac dec 10 1 1g *sweep x 0.5u 200u 1u*.dc V_VDD 0 5 0.1*.ac dec 100 0.1 100meg.end 管子饱和情况 3.3输入输出波形，结果及分析增益：71.207；单位增益带宽：5.9396M；相位裕度：61.106共模输入范围:网表如下：* source AMPLIFIERM_M1 g VIN1 c e NVP L=1u W=3uM_M2 h VIN2 c e NVP L=1u W=3u M_M3 g g 0 0 NVN L=1u W=5uM_M4 h g 0 0 NVN L=1u W=5uM_M5 c d e e NVP L=1u W=20uM_M6 VOUT h 0 0 NVN L=1u W=16uM_M7 VOUT d e e NVP L=1u w=30uM_M8 d d e e NVP L=1u W=10uM_M9 a d e e NVP L=1u W=10uM_M10 d a f 0 NVN L=1u W=10uM_M11 a a b 0 NVN L=1u W=10uM_M12 f b k 0 NVN L=1u w=10uM_M13 b b 0 0 NVN L=1u W=10uV_vin1 VIN1 VOUT R_R2 h m 4 V_vin2 VIN2 0 DC 2.5Vdc *V_v1 x 0 2.5VdcV_VDD e 0 5VdcC_Cc VOUT m 0.5pC_CL 0 VOUT 2pR_Rs 0 k 1.5k.lib c:libh05hvcddtt09v01.lib tt*.ac dec 10 1 1g.dc V_vin2 0 5 0.1*.ac dec 100 0.1 100meg*.tran 10n 60u.end 共模抑制比：网表如下：* source AMPLIFIERM_M1 g VIN1 c e NVP L=1u W=3uM_M2 h VIN2 c e NVP L=1u W=3u M_M3 g g 0 0 NVN L=1u W=5uM_M4 h g 0 0 NVN L=1u W=5uM_M5 c d e e NVP L=1u W=20uM_M6 VOUT h 0 0 NVN L=1u W=16uM_M7 VOUT d e e NVP L=1u w=30uM_M8 d d e e NVP L=1u W=10uM_M9 a d e e NVP L=1u W=10uM_M10 d a f 0 NVN L=1u W=10uM_M11 a a b 0 NVN L=1u W=10uM_M12 f b k 0 NVN L=1u w=10uM_M13 b b 0 0 NVN L=1u W=10uV_vin1 VIN1 VOUT AC 1Vac R_R2 h m 4 V_vin2 VIN2 x AC 1Vac V_v1 x 0 2.5VdcV_VDD e 0 5VdcC_Cc VOUT m 0.5pC_CL 0 VOUT 2pR_Rs 0 k 1.5k.lib c:libh05hvcddtt09v01.lib tt*.ac dec 10 1 1g*.dc V_VDD 0 5 0.1.ac dec 100 0.1 100meg*.tran 10n 60u.end 摆率：网表如下：* source AMPLIFIERM_M1 g VIN1 c e NVP L=1u W=3uM_M2 h VIN2 c e NVP L=1u W=3u M_M3 g g 0 0 NVN L=1u W=5uM_M4 h g 0 0 NVN L=1u W=5uM_M5 c d e e NVP L=1u W=20uM_M6 VOUT h 0 0 NVN L=1u W=16uM_M7 VOUT d e e NVP L=1u w=30uM_M8 d d e e NVP L=1u W=10uM_M9 a d e e NVP L=1u W=10uM_M10 d a f 0 NVN L=1u W=10uM_M11 a a b 0 NVN L=1u W=10uM_M12 f b k 0 NVN L=1u w=10uM_M13 b b 0 0 NVN L=1u W=10uV_vin1 VIN1 VOUT R_R2 h m 4 V_vin2 VIN2 0 pulse 5 0 0n 1n 1n 5u 10u*V_v1 x 0 2.5VdcV_VDD e 0 5VdcC_Cc VOUT m 0.5pC_CL 0 VOUT 2pR_Rs 0 k 1.5k.lib c:libh05hvcddtt09v01.lib tt*.ac dec 10 1 1g*.dc V_VDD 0 5 0.1*.ac dec 100 0.1 100meg.tran 10n 60u.end 4. 心得体会 通过这次微电子课程设计的实践，我认识到了自己的很多不足和缺点。刚一开始对理论计算根本无从着手。认识到自己的不足之后，我开始认