例题：设计下图的运放，确定各晶体管尺寸，满足下列要求VDp=3V，差动输出摆幅3V，功耗10mW，电压增益2000。器件参数如下：k=60μA/V2，k,=30uA/V2，=0.1V-1，=0.2V-1（有效沟通长度为0.5μm时)，=0，VrHN=|VTHpl=0.7V。VoD求出M~Mi的W/L1.5mA1.5mAM5M6Mb2500mV1K.WW/L=400X(),(VoD)2I. =Y2M3110uAM40.75mA0.75mAVp2"REF2110μAW/L=313400mVVoutIREF1M24H片MREF3VinVb1°M7M8110μA1300mVW/L-278LM11Mb3300mV一MgM0m古-2008-3-2418
2008-3-24 18 例题：设计下图的运放，确定各晶体管尺寸，满足下列要求， VDD=3V，差动输出摆幅3V，功耗10mw，电压增益2000。 器件参数如下： kN=60μA/V2，kP=30μA/V2，λN=0.1V-1, λP=0.2V-1 (有效沟 通长度为0.5μm时)，γ=0，VTHN=|VTHP|=0.7V。 110μA 110μA 110μA 1.5mA 1.5mA 500mV 400mV 300mV 300mV 求出M3～M10的W/L 2 ( )( ) 2 i i ODi K W I V L = W/L=400 W/L=313 W/L=278 0.75mA 0.75mA
例题：设计下图的运放，确定各晶体管尺寸，满足下列要求VDp=3V，差动输出摆幅3V，功耗10mW，电压增益2000。确定M和M的W/L：M和M,的W/L最小值由最小共模电平（VGsi+VoDu）决定如果运放接成单位增益缓冲器，则VoD输入共模必须等于输出共模(1.35V)，M5M61.5mA1.5mA假设VoD1/=0.4V，则VGs/=0.95V,HEMb2500mVVoDl=0.95-0.7=0.25Vo.75mAW/L=400XYM尺寸最大值由M3110uAM4结点电容决定0.75mAVp2"REF2110μAW/L=313400mVW/L=400VoutIREF1M24北MREF3VinVb1°M7M8110μA1300mVW/L-278M11Mb3上300mV中一MgM0m2008-3-2419
2008-3-24 19 例题：设计下图的运放，确定各晶体管尺寸，满足下列要求， VDD=3V，差动输出摆幅3V，功耗10mw，电压增益2000。 110μA 110μA 110μA 1.5mA 1.5mA 500mV 400mV 300mV 300mV 确定M1和M2的W/L： W/L=400 W/L=313 W/L=278 0.75mA 0.75mA M1和M2的W/L最小值由最小共模电平(VGS1+VOD11)决定 如果运放接成单位增益缓冲器，则 输入共模必须等于输出共模(1.35V)， 假设VOD11=0.4V，则VGS1=0.95V， VOD1=0.95-0.7=0.25V W/L=400 M1,2尺寸最大值由 结点电容决定
例题：设计下图的运放，确定各晶体管尺寸，满足下列要求VDp=3V，差动输出摆幅3V，功耗10mW，电压增益2000。计算增益：利用gm=2I,/(Vcs-VTH）可以求出gml2=0.006A/V，gm3.4=0.0038A/Vgm7.8=0.005A/V,当L=0.5um时，由r-1/(alp),，ro1.2=ro7-10=13.3kQ2VoDro3.4=2ro5.6=6.67kQ1.5mAM5M61.5mA从M漏极往里看到的阻抗884KQMp2500mV1从M，漏极往里看到的阻抗67.5KQW/L=400+YA,=376M3M4110μAVb21REF20.75mA0.75mA1110μAW/L=313400mV67.5K2W/L-=400Vout0IREF1M2H-884KQ北M1REF3Vb1M7M8110μA0300mVW/L-278VLM11Mp3上300mVH三MgM102008-3-2420
2008-3-24 20 例题：设计下图的运放，确定各晶体管尺寸，满足下列要求， VDD=3V，差动输出摆幅3V，功耗10mw，电压增益2000。 110μA 110μA 110μA 1.5mA 1.5mA 500mV 400mV 300mV 300mV 计算增益： W/L=400 W/L=313 W/L=278 0.75mA 0.75mA 利用gm=2ID/(VGS-VTH)可以求出gm1,2=0.006A/V, gm3,4=0.0038A/V gm7,8=0.005A/V, 当L=0.5μm时，由r=1/(λID)，rO1,2=rO7-10=13.3kΩ rO3,4=2rO5,6=6.67kΩ W/L=400 从M7,8漏极往里看到的阻抗884KΩ 884KΩ 从M3,4漏极往里看到的阻抗67.5KΩ 67.5KΩ Av=376
例题：设计下图的运放，确定各晶体管尺寸，满足下列要求VDp=3V，差动输出摆幅3V，功耗10mW，电压增益2000。改进增益：ros.c=3.34kQ2比rol.,=13.3kQ小很多，可以增大Ms.6的L，如1.25umM的跨导比较小，可以增大WVoD通过将M的W和L都加倍，使其M5M61.5mA1.5mAHMb2本征增益加倍，但X、Y电容增大500mV中W/L=400最终使A,～2000YM3M4,110μAVb2"REF20.75mA0.75mA110μAW/L=313400mVW/L=800VoutIREF1M24北M1REF3Vin北Vb1M7M:O110μA300mVW/L-278MM11PMb3300mVHL京MgM100古三212008-3-24
2008-3-24 21 例题：设计下图的运放，确定各晶体管尺寸，满足下列要求， VDD=3V，差动输出摆幅3V，功耗10mw，电压增益2000。 110μA 110μA 110μA 1.5mA 1.5mA 500mV 400mV 300mV 300mV 改进增益： W/L=400 W/L=313 W/L=278 0.75mA 0.75mA rO5,6=3.34kΩ比rO1,2=13.3kΩ小很多，可以增大Μ5,6的L，如1.25μm W/L=800 M1,2的跨导比较小，可以增大W 通过将M3,4的W和L都加倍，使其 本征增益加倍，但X、Y电容增大 最终使Av≈2000
例题：设计下图的运放，确定各晶体管尺寸，满足下列要求VDp=3V，差动输出摆幅3V，功耗10mW，电压增益2000。最终请大家自己确定Mi2、M，4和M56的尺寸，使增益为2000左右。VoDM5M61.5mA1.5mAMb2500mV1W/L=400YM3M4,110μAVp2"REF20.75mA0.75mA110μAW/L=313400mVW/L=800NoutIREF1M24H北M1REF3Vin北Vb1M7M:a110μA300mVW/L-278MM11PMb3300mVL-三MgM100古2008-3-2422
2008-3-24 22 例题：设计下图的运放，确定各晶体管尺寸，满足下列要求， VDD=3V，差动输出摆幅3V，功耗10mw，电压增益2000。 110μA 110μA 110μA 1.5mA 1.5mA 500mV 400mV 300mV 300mV W/L=400 W/L=313 W/L=278 0.75mA 0.75mA 最终请大家自己确定M1,2、M3,4和M5,6的尺寸，使增益为 2000左右。 W/L=800