第八讲-跨导运放的分析与设计ppt课件

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第八讲_B跨导运放的分析与设计李福乐清华大学微电子学研究所第八讲_B跨导运放的分析与设计李福乐1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物主要内容跨导运放的仿真分析各种电路指标和相应的仿真分析方法通过对电路和仿真结果的对应分析，加深对电路工作原理的掌握和理解跨导运放的电路设计从抽象指标到具体电路的映射过程电路原理、设计经验和仿真验证的迭代过程通过设计，加强工程化设计思

2、维和能力主要内容跨导运放的仿真分析2我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第一部分简单跨导运放的仿真分析第一部分简单跨导运放的仿真分析3我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物电路与网表指标分析偏置电流与功耗、开环增益、GBW与相位裕度、压摆率、Swing Range、失调、噪声、PSRR、CMRR、corner分析等电路与网表指标分析4我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽

3、的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物V_Vp vdd 0 5VV_Vp vdd 0 5VV_Vac vin 0 DC 2.5V AC 1V 0V_Vac vin 0 DC 2.5V AC 1V 0V_Vdc vip 0 2.5VV_Vdc vip 0 2.5VR_Rz vo1 N_0001 rzv R_Rz vo1 N_0001 rzv C_Cc N_0001 vo ccv C_Cc N_0001 vo ccv C_CL 0 vo clv C_CL 0 vo clv C_Cb 0 vb 10pC_Cb 0 vb 10pR_Rb vb vdd 100k R_Rb

4、 vb vdd 100k M_U2 vo1 vip N_0002 0 nm L=0.6u W=12u M=2 M_U2 vo1 vip N_0002 0 nm L=0.6u W=12u M=2 M_M1 N_0003 N_0003 vdd vdd pm L=2u W=12u M=2 M_M1 N_0003 N_0003 vdd vdd pm L=2u W=12u M=2 M_M3 vo vo1 vdd vdd pm L=0.6u W=12u M=8 M_M3 vo vo1 vdd vdd pm L=0.6u W=12u M=8 M_U1 N_0003 vin N_0002 0 nm L=0.6

5、u W=12u M=2 M_U1 N_0003 vin N_0002 0 nm L=0.6u W=12u M=2 M_U4 vo vb 0 0 nm L=5u W=12u M=8 M_U4 vo vb 0 0 nm L=5u W=12u M=8 M_U5 vb vb 0 0 nm L=5u W=12u M=1 M_U5 vb vb 0 0 nm L=5u W=12u M=1 M_U3 N_0002 vb 0 0 nm L=5u W=12u M=4 M_U3 N_0002 vb 0 0 nm L=5u W=12u M=4 M_M2 vo1 N_0003 vdd vdd pm L=2u W=12u

6、 M=2 M_M2 vo1 N_0003 vdd vdd pm L=2u W=12u M=2 存在文件 中V_Vp vdd 0 5V存在文件 中5我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Hspice执行网表Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe.probe ac v(v

7、o1)v(vo)vp(vo).probe ac v(vo1)v(vo)vp(vo).op.op*.dc v_vdc 2.48 2.5 0.0001*.dc v_vdc 2.48 2.5 0.0001*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns.ac dec 10 1k 100meg.ac dec 10 1k 100meg$sweep rzv 0 2k 0.2k$sweep rzv 0 2k 0.2k.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.inc NETLIS

8、T_PATH.inc NETLIST_PATH.end.endHspice执行网表Ota simulation6我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物工作点分析Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot*.option post probe*.option post probe*.probe ac v(vo1)v(vo)vp(vo)*.pro

9、be ac v(vo1)v(vo)vp(vo).op.op*.dc v_vdc 2.48 2.5 0.0001*.dc v_vdc 2.48 2.5 0.0001*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.ac dec 10 1k 100meg*.ac dec 10 1k 100meg$sweep rzv 0 2k 0.2k$sweep rzv 0 2k 0.2k.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.inc NETLIST_PATH.inc NETLI

10、ST_PATH.end.end工作点分析Ota simulation7我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物工作点分析浏览并分析.lis文件的内容.prot与.unprot使用将使得其中的内容不在.lis中出现用oper查找，即可找到operating point information这一段，可看到电路各节点的电压、各元件的工作状态注意此时vo=4.8916对于提供电源的电压源v_vp，注意其功耗就是电路功耗，因此可查得电路功耗为2.47mW对于MOS管，注意各参量的含义：region、id、v

11、gs、vds、vth、vdsat、gm、gmb、gds可查得流过M_U3的偏置电流为149.8uA，并注意到M_M3的region为Linear工作点分析浏览并分析.lis文件的内容8我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物直流扫描Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe

12、.probe dc v(vo1)v(vo).probe dc v(vo1)v(vo).op.op.dc v_vdc 2.45 2.55 0.001.dc v_vdc 2.45 2.55 0.001*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.ac dec 10 1k 100meg*.ac dec 10 1k 100meg$sweep rzv 0 2k 0.2k$sweep rzv 0 2k 0.2k.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.inc NETLI

13、ST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.end粗扫直流扫描Ota simulation粗扫9我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物直流扫描vovo1dvo对vo求导小信号增益Gain=d(vo)/d(v_vdc)确定精扫扫描范围直流扫描vovo1dvo对vo求导确定精扫扫描范围10我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物直流扫描对vo求导的操作步骤1中键拖动2中键拖动3定义结果名回车d

14、erivative直流扫描对vo求导的操作步骤1中键拖动2中键拖动3定义结果名11我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物直流扫描Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe.probe dc v(vo1)v(vo).probe dc v(vo1)v(vo).op.op.dc

15、 v_vdc 2.48 2.495 0.0001.dc v_vdc 2.48 2.495 0.0001*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.ac dec 10 1k 100meg*.ac dec 10 1k 100meg$sweep rzv 0 2k 0.2k$sweep rzv 0 2k 0.2k.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.inc NETLIST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.end精扫直流扫描Ota simul

16、ation精扫12我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物直流扫描对于增益要求G0，存在对应的输出swing range，若用小信若用小信号增益号增益gainG0作为作为swing range，则一定满足增益要求，则一定满足增益要求例如G0=500，则根据下图其swing range (0.485,4.29)若取输出中心电压为vdd/2，而令vo=vdd/2时，可测得此时v_dc=2.4876V故ota的系统失调：Vos=12.4mVnonlinearSmall-signal gain直流扫描对于增

17、益要求G0，存在对应的输出swing rang13我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物交流扫描Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe.probe ac v(vo1)v(vo)vp(vo).probe ac v(vo1)v(vo)vp(vo).op.op*.dc v_

18、vdc 2.48 2.495 0.0001*.dc v_vdc 2.48 2.495 0.0001*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns.ac dec 10 1k 200meg.ac dec 10 1k 200meg$sweep rzv 0 2k 0.2k$sweep rzv 0 2k 0.2k.para rzv=0 ccv=1p clv=1p.para rzv=0 ccv=1p clv=1p.inc NETLIST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.end表示没有补偿电阻Rz将中的v_vdc值设为

19、：V_Vdc vip 0 2.4876V交流扫描Ota simulation表示没有补偿电阻Rz将o14我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物交流扫描GBW=99.8MHz相位裕度34.6度直流small-signal gain交流扫描GBW=99.8MHz直流small-signal 15我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物交流扫描单位增益带宽 GBW gm1/(Cc+CGD3)主极点 p1 1/

20、Ro1gm3Ro(Cc+CGD3)第二极点 p2 gm3/(CL+Co)零点 z 1/(Cc+CGD3)(gm3-1-Rz)查看.lis文件 可知gm3 2m gm1 0.83m由于零点的作用，相位裕度从60多度减小至39度！gm1为输入管M_U1的跨导gm3为第二级输入管M_M3的跨导交流扫描单位增益带宽 GBW gm1/(Cc+CGD3)16我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物交流扫描Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsm

21、c.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe.probe ac v(vo1)v(vo)vp(vo).probe ac v(vo1)v(vo)vp(vo).op.op*.dc v_vdc 2.48 2.495 0.0001*.dc v_vdc 2.48 2.495 0.0001*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns.ac dec 10 1k 500meg sweep ccv 0 5p 1p.ac de

22、c 10 1k 500meg sweep ccv 0 5p 1p.para rzv=0 ccv=1p clv=1p.para rzv=0 ccv=1p clv=1p.inc NETLIST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.end分析miller补偿效应交流扫描Ota simulation分析miller补偿效应17我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物交流扫描增加Cc，p1 向下移动，GBW减小相位裕度增加增加Cc到5p时，相位裕度增加到约59度，而GBW已经减小到24.8MH

23、z!FOM=GBW*CL/IbNo!交流扫描增加Cc，p1 向下移动，GBW减小相位裕度增加18我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物交流扫描Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe.probe ac v(vo1)v(vo)vp(vo).probe ac v(vo1)v

24、(vo)vp(vo).op.op*.dc v_vdc 2.48 2.495 0.0001*.dc v_vdc 2.48 2.495 0.0001*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns.ac dec 10 1k 500meg sweep rzv 0 2k 0.2k.ac dec 10 1k 500meg sweep rzv 0 2k 0.2k.para rzv=0 ccv=1p clv=1p.para rzv=0 ccv=1p clv=1p.inc NETLIST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.e

25、nd分析零极点抵消效果加Rz，可减弱零点的作用，提高相位裕度；当达到零极点抵消时，应满足：Rz (CL+Cc)/(gm3Cc)得出 Rz 1k交流扫描Ota simulation分析零极点抵消效果加Rz19我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物交流扫描Rz增加到0.6k时，相位裕度增加到约55度，GBW约76MHzRz增加到1k时，相位裕度增加到约67度，GBW约103MHzRz继续增加会出现什么情况？Rz应如何取值？交流扫描Rz增加到0.6k时，相位裕度增加到约55度，GBW20我吓了一跳，蝎子

26、是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物噪声分析Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe.probe ac v(vo1)v(vo)vp(vo).probe ac v(vo1)v(vo)vp(vo).op.op*.dc v_vdc 2.48 2.495 0.0001*.dc v_vdc 2

27、.48 2.495 0.0001*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns.ac dec 10 1k 500meg.ac dec 10 1k 500meg$sweep rzv 0 2k 0.2k$sweep rzv 0 2k 0.2k.noise v(vo)v_vac 10.noise v(vo)v_vac 10 .para rzv=1k ccv=1p clv=1p.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.inc NETLIST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.end分析热噪声噪声分析Ot

28、a simulation分析热噪声21我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物噪声分析.lis.lis文件中会给出每一个频率采样点上的噪声频谱密度，以及文件中会给出每一个频率采样点上的噪声频谱密度，以及从开始频率到该频率点的等效噪声电压等从开始频率到该频率点的等效噪声电压等找到如下一段：找到如下一段：*the results of the sqrt of integral(v*2/freq)*the results of the sqrt of integral(v*2/freq)from fsta

29、rt upto 100.0000 x hz.using more from fstart upto 100.0000 x hz.using more freq pointsfreq points results in more accurate total noise values.results in more accurate total noise values.*total output noise voltage =2.5009m *total output noise voltage =2.5009m voltsvolts*total equivalent input noise=

30、64.7944utotal equivalent input noise=64.7944u 注意注意.lis.lis文件中各个文件中各个MOSMOS元件的噪声大小对比，并根据电路图进元件的噪声大小对比，并根据电路图进行对应的分析行对应的分析还可以改变Cc的值，来看总的等效输入噪声有什么变化噪声分析.lis文件中会给出每一个频率采样点上的噪声频谱密度22我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物随机失调分析系统失调之外的失调主要来源：输入差分对u1和u2、电流镜m1和m2的失配U1,u2电压失调为：M1

31、,m2带来的失调为：Vt,W为元件间的阈值电压和跨导之差随机失调分析系统失调之外的失调主要来源：输入差分对u1和u223我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物失调分析晶体管随机失配在良好的版图设计条件下阈值电压(mV)栅宽(u)均与栅面积的平方根成反比NMOS:tox=1.25e-08+toxnPMOS:tox=1.3e-08+toxptoxn,toxp的值与model的corner有关，在tt情况下，toxn=toxp=0根据类似工艺的一个估计值tox的单位为e-10失调分析晶体管随机失配NMO

32、S:根据类似工艺的一个估计值to24我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物在MOS晶体管的参数中考虑失配例：原有的 W=12u,M=2 修改为W=12u+12u*0.04u*alfa/sqrt(2*12um*5um)M=2 W=12u+12u*0.04u*alfa/sqrt(2*12um*5um)M=2 delvto=12.5n*alfa/sqrt(2*12um*5um)delvto=12.5n*alfa/sqrt(2*12um*5um)这里alfa为(0,1)高斯分布变量依次将网表的内容按照上面

33、的方法修改失调分析在MOS晶体管的参数中考虑失配失调分析25我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物失调分布分析Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe.probe dc v(vo1)v(vo).probe dc v(vo1)v(vo).op.op.dc v_vdc 2.

34、45 2.51 0.0001 sweep monte=30.dc v_vdc 2.45 2.51 0.0001 sweep monte=30*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.trans 10ns 200ns 20ns 0.1ns*.ac dec 10 1k 500meg*.ac dec 10 1k 500meg$sweep ccv 0 5p 1p$sweep ccv 0 5p 1p*.noise v(vo)v_vac 20*.noise v(vo)v_vac 20.para rzv=1k ccv=1p clv=1p alfa=agauss(0,3,3).para r

35、zv=1k ccv=1p clv=1p alfa=agauss(0,3,3).inc NETLIST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.end用monte-carlo仿真来分析失配导致的失调分布失调分布分析Ota simulation用monte-car26我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物失调分布分析30次monte-carlo仿真结果由此可见ota的失调分布可达(-10mV10mV)可增大晶体管来减小Vos，但是会带来速度问题失调分布分析30次monte-carlo仿真结

36、果由此可见ot27我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物压摆率分析在输入端输入一个较大的脉冲信号，以观察输出端的电压摆率在中将V_vac的定义换成：V_vpulse vin 0 PULSE 2 3 20ns 0.1n 0.1n 100n 200nPULSE 2 3 20ns 0.1n 0.1n 100n 200n压摆率分析在输入端输入一个较大的脉冲信号，以观察输出端的电压28我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有

37、一个活的生物压摆率分析Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe.probe tran v(vo1)v(vo).probe tran v(vo1)v(vo).op.op*.dc v_vdc 2.45 2.51 0.001 sweep monte=30*.dc v_vdc 2.45 2.51 0.001 sweep monte=30.trans 0.1ns 1000ns

38、.trans 0.1ns 1000ns*.ac dec 10 1k 500meg*.ac dec 10 1k 500meg$sweep ccv 0 5p 1p$sweep ccv 0 5p 1p*.noise v(vo)v_vac 20*.noise v(vo)v_vac 20.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.para rzv=1k ccv=1p clv=1p$alfa=agauss(0,3,3)$alfa=agauss(0,3,3).inc NETLIST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.end用瞬态仿真来分析ota输出slew rate压摆率分析Ot

39、a simulation用瞬态仿真来分析ota29我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物压摆率分析压摆率仿真结果由右图可测得ota的上升和下降压摆率分别为146V/us和132V/usProblem:在电路图中如何分析上升和下降压摆率？将结果与仿真结果进行对比压摆率分析压摆率仿真结果由右图可测得ota的上升和下降压摆率30我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物模型corner仿真在中将V_vpulse

40、的定义换回来：V_Vac vin 0 DC 2.5V AC 1V 0V_Vac vin 0 DC 2.5V AC 1V 0模型corner仿真在中将V_vpulse的定31我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物模型corner仿真Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe

41、.probe dc v(vo).probe dc v(vo).op.op.dc v_vdc 2.45 2.51 0.0001.dc v_vdc 2.45 2.51 0.0001$sweep monte=30$sweep monte=30*.trans 0.1ns 1000ns*.trans 0.1ns 1000ns*.ac dec 10 1k 500meg*.ac dec 10 1k 500meg$sweep ccv 0 5p 1p$sweep ccv 0 5p 1p*.noise v(vo)v_vac 20*.noise v(vo)v_vac 20.para rzv=1k ccv=1p cl

42、v=1p.para rzv=1k ccv=1p clv=1p$alfa=agauss(0,3,3)$alfa=agauss(0,3,3).inc NETLIST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.end做DC扫描，分析各种corner下的增益和失调的变化模型corner仿真Ota simulation做DC扫描，32我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物模型corner仿真在在.end.end前插入前插入.alter.alter语句，如下：语句，如下：Ota simulation

43、Ota simulation.alter.alter.lib LIB_PATHcsmc.lib ff.lib LIB_PATHcsmc.lib ff.alter.alter.lib LIB_PATHcsmc.lib fs.lib LIB_PATHcsmc.lib fs.alter.alter.lib LIB_PATHcsmc.lib sf.lib LIB_PATHcsmc.lib sf.alter.alter.lib LIB_PATHcsmc.lib ss.lib LIB_PATHcsmc.lib ss.end.end模型corner仿真在.end前插入.alter语句，如下：33我吓了一跳，

44、蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物模型corner仿真ttttfffffsfssfsfssssFf时增益最小，ss时增益最大，查看csmc.lib，对这种现象给出解释Vo=vdd/2分别对应于V_vdc为：2.48762.48142.48612.48812.4912模型corner仿真ttttfffffsfssfsfssss34我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物模型corner仿真Ota simulati

45、onOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe.probe ac v(vo)vp(vo).probe ac v(vo)vp(vo).op.op*.dc v_vdc 2.45 2.51 0.0001$sweep monte=30*.dc v_vdc 2.45 2.51 0.0001$sweep monte=30*.trans 0.1ns 1000ns*.trans 0.1ns 1000ns.ac

46、dec 10 1k 500meg.ac dec 10 1k 500meg$sweep ccv 0 5p 1p$sweep ccv 0 5p 1p*.noise v(vo)v_vac 20*.noise v(vo)v_vac 20.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.para rzv=1k ccv=1p clv=1p$alfa=agauss(0,3,3)$alfa=agauss(0,3,3).inc NETLIST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.end知道了各种corner下的失调后，就可以设置V_vdc做AC扫描，分析各种corner下的增益和GBW的变化

47、模型corner仿真Ota simulation知道了各种c35我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物模型corner仿真.alterV_Vdc vip 0 2.4814V.lib f:spiceuserlibcsmc.lib ff.alterV_Vdc vip 0 2.4861V.lib f:spiceuserlibcsmc.lib fs.alterV_Vdc vip 0 2.4881V.lib f:spiceuserlibcsmc.lib sf.alterV_Vdc vip 0 2.4912V

48、.lib f:spiceuserlibcsmc.lib ss.end对于各种corner加入了对应的V_vdc定义模型corner仿真对于各种corner加入了对应的V_36我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物模型corner仿真ffss模型corner仿真ffss37我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物模型corner仿真ffssffss模型corner仿真ffssffss38我吓了一跳，蝎子是

49、多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物模型corner仿真由仿真结果可测得：gainGBWPhase margintt989103MHz67.2ff585122MHz75.9fs922108MHz64.8sf93997.9MHz 71.2ss1.46k87.4MHz 62.4模型corner仿真由仿真结果可测得：gainGBWPhas39我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物温度分析Ota simulationOta

50、simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe.probe dc v(vo).probe dc v(vo).op.op.dc v_vdc 2.45 2.51 0.0001.dc v_vdc 2.45 2.51 0.0001 sweep temp 0 100 20sweep temp 0 100 20*.trans 0.1ns 1000ns*.trans 0.1ns 1000ns*.ac dec 10 1k

51、500meg*.ac dec 10 1k 500meg$sweep ccv 0 5p 1p$sweep ccv 0 5p 1p*.noise v(vo)v_vac 20*.noise v(vo)v_vac 20.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.para rzv=1k ccv=1p clv=1p$alfa=agauss(0,3,3)$alfa=agauss(0,3,3).inc NETLIST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.end做温度扫描，分析各种温度下增益和失调的变化温度分析Ota simulation做温度扫描，分析各种温度40我吓了一跳，蝎子是多

52、么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物温度分析温度变化对系统失调和增益的影响00100100Vo=vdd/2分别对应于V_vdc为：2.48822.48772.48732.48682.48632.4858温度分析温度变化对系统失调和增益的影响00100100Vo=41我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物温度分析Ota simulationOta simulation.prot.prot.lib LIB_PATHcsmc

53、.lib tt.lib LIB_PATHcsmc.lib tt.unprot.unprot.option post probe.option post probe.probe ac v(vo)vp(vo).probe ac v(vo)vp(vo).temp 0.temp 0*.dc v_vdc 2.45 2.51 0.0001$sweep monte=30*.dc v_vdc 2.45 2.51 0.0001$sweep monte=30*.trans 0.1ns 1000ns*.trans 0.1ns 1000ns.ac dec 10 1k 500meg.ac dec 10 1k 500me

54、g$sweep ccv 0 5p 1p$sweep ccv 0 5p 1p*.noise v(vo)v_vac 20*.noise v(vo)v_vac 20.para rzv=1k ccv=1p clv=1p.para rzv=1k ccv=1p clv=1p$alfa=agauss(0,3,3)$alfa=agauss(0,3,3).inc NETLIST_PATH.inc NETLIST_PATH.end.end知道了各种温度的失调后，就可以设置V_vdc做AC扫描，分析各种温度下的增益和GBW的变化插入下一页内容将中的V_vdc定义改为：V_vdc vip 0 2.4882V温度分析O

55、ta simulation知道了各种温度的失调后，42我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物温度分析.alter.temp 20V_Vdc vip 0 2.4877V.alter.temp 40V_Vdc vip 0 2.4873V.alter.temp 60V_Vdc vip 0 2.4868V.alter.temp 80V_Vdc vip 0 2.4863V.alter.temp 100V_Vdc vip 0 2.4858V.end对于各种温度加入了对应的V_vdc定义温度分析.alter对于

56、各种温度加入了对应的V_vdc定义43我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物温度分析不同温度下的AC分析结果1000温度分析不同温度下的AC分析结果100044我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物温度分析不同温度下的AC分析结果1000温度分析不同温度下的AC分析结果100045我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边

57、有一个活的生物温度分析由仿真结果可测得：temp gainGBWPhase margin01.03k109MHz68.320998104MHz67.44096298.3MHz 66.86093694.5MHz 66.28091390.7MHz 65.710089086.7MHz 65.4温度升高性能变差！温度分析由仿真结果可测得：tempgainGBWPhase 46我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物PSRR与CMRR本讲作业1：对该OTA电路进行SPICE仿真，求PSRR与CMRRPSRR与

58、CMRR本讲作业1：47我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物完整的corner分析Process cornerffssfssfTemp.070Supply4.55.5Output swing144X2X2X2X2=64种组合Bias70%150%1）根据实际工作环境与要求，确定corner条件；2）对所有corner进行电路指标分析；3）若均满足要求，则认为设计达到要求example完整的corner分析Process cornerffssf48我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它

59、放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物典型情况分析1）Worst Case:High Vdd,Low Temp.,Fast Corner；2）Best Case:Low Vdd,High Temp.,Slow Corner；3）Typical Case:Normal Vdd,Temp,and Typical MosT;对于某些应用，比如逻辑路径的延迟，可用几个典型的Case来快速确定；典型情况分析1）Worst Case:High Vdd,49我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的

60、猜测没有错：表里边有一个活的生物第二部分跨导运放设计实例第二部分跨导运放设计实例50我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物SpecificationsCSMC 0.6um DPDM CMOS ProcessGBW 100MHz,PM 60 when CL=2pF(Including common-mode feedback caps)DC Gain 80dBOutput swing 4V(differential)Full differential architectureLow Power(La

61、rge FOM)Power Supply:5VSpecificationsCSMC 0.6um DPDM 51我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Design flowMOST parameters of the specified processDeciding the optimal structureMain stage circuit designBias designCommon-mode feedback designLayout design and verificationLPE

62、&Post-simDesign flowMOST parameters of 52我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物MOST parametersu?Cox?Find out un,up,toxn and toxp from model libraryK?si:wi:MOST parametersu?Cox?si:wi:53我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物MOST parametersu?C

63、ox?Find out un,up,toxn and toxp from model libraryK?VEn=5V/um VEp=3V/um?MOST parametersu?Cox?VEn=554我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Equations to rememberVE为工艺参数为工艺参数Strong inversionVEn=5V/um VEp=3V/umAv:10100 fT:2.0G,4.5G for P,NMOSEquations to rememberVE为工艺参数St55

64、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Mostly used amplifiersNum.StructurePower GBW AdcSwingnoise1Simple OTA1Max.ATAvg.42Telescopic1Max.AT2Small43Symmetrical(B=3)1.33Mid.ATMax.64Folded casc.2Larg.AT2Avg.45Miller 2-stage10Mid.AT3Max.46Gain boosting2Larg.AT3AT4Avg.7Includi

65、ng 2-stage cascodeAT3SmallMostly used amplifiersNum.Stru56我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Example2:2-stage cascode OTAOutput swing?Bias?1:B?Example2:2-stage cascode OTAO57我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Simulation circuit for ot

66、as main stageSimulation circuit for otas m58我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Step 1:确定BL4=1uStep 1:确定BL4=1u59我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Step 2:确定输入MOSTM1=4 L1=0.6u W1=9uStep 2:确定输入MOSTM1=4 L1=0.6u 60我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Step3:确定cascode MOST160.6u9u160.8u9uStep3:确定cascode MOST161661我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Step4:确定电流镜 MOST81.2u9u80.8