综合实验报告 - 北京大学光学精品课程.PDF

北京大学信息科学技术学院 《集成电路设计实习》实验报告 第 1/2 页 课程名称：集成电路设计实习 成绩： 课程号 综合实验报告 姓名：××××× 学号：××××× 班级：××××× 院系：××××× 合作者姓名(学号) ：××(××) 完成日期：××××/××/×× 北京大学信息科学技术学院 《集成电路设计实习》实验报告 第 2 页 一、实验名称 两级运算放大器 二、实验目的 1、掌握模拟 CMOS 集成电路的设计方法，包括原理图的输入、电路分析、参数 优化等操作； 2 、完成两级运算放大器的版图设计，注意版图的对称性和隔离的设计，完成版 图的DRC 和 LVS 检查，并完成放大器电路的后仿真； 3、设计Padframe ，并完成互连（选做）。 三、实验要求 1、设计一个差分输入，单端输出的两级运算放大器； 2 、运算放大器满足以下性能要求：（1）能够驱动负载，要求负载电容CL = 15pF ， 负载电阻RL = 100k Ω；（2 ）使用电源端VDDA = 5V ；（3 ）增益带宽积 GBW40MHz ； （4 ）增益AV080dB ；（5 ）相位裕度PM65 ；（6 ）输入摆幅大于3V，输出摆幅 尽量大； 3、可以自由选择电路结构，推荐第一级使用折叠式共源共栅，第二级采用共源 输出级，补偿方式采用 Miller 电容+消零点电阻补偿； 4 、要求设计出的电路功耗、面积合理，版图美观。 北京大学信息科学技术学院 《集成电路设计实习》实验报告 第 3 页 四、实验过程 1、实验原理 （1）两级运算放大器：为了克服单级运算放大器输出摆幅小的缺点，需要设计 两级运算放大器，其中运放的第一级提供尽可能高的增益，而运放的第二级则提 供大的输出摆幅。 图 1 运算放大器部分主体结构（不含偏置电路） Vdda M9 M5 M6 M13 VBIAS2 VBIAS2 VBIAS1 OUT M7 M8 M1 M2 R1 C1 IN+ M4 M3 IN- VBIAS0 M12 M10 M11 VB_I （2 ）两级运放的增益和输出摆幅的简单估算： 第一级增益：R