复旦运放课程设计
复旦大学模拟电路二级运放实例
3.6.1 定义 ........................................................................................................ 16 3.6.2 两级运放的 CMRR .................................................................................. 17 3.7 电源抑制比（PSRR） ................................................................................ 18 3.7.1 定义 ........................................................................................................ 18 3.7.2 两级运放的 PSRR ................................................................................... 19 3.8 转换速率（Slew Rate） ............................................................................. 21 3.8.1 定义 ........................................................................................................ 21 3.8.2 两级放大器的 Slew Rate ......................................................................... 22 3.8.3 单位增益带宽 GBW 和压摆率 SR............................................................ 23 3.9 噪声 ............................................................................................................ 24 3.9.1 低频噪声 ................................................................................................. 24
一种高性能Folded—Cascode运算放大器的设计
裔— ［ 麓 匹｛ ｈ（ ￣ｕ 计 实 Ｉ ＿｜ 南 莹 ｎｇＦ ｍ设 与 ｃ ｏ ｏ ｏｙ ｒ
一
种高性 能 Ｆ ｌｅ — ａ ｃ ｄ ｏｄ ｄ Ｃ ｓ ｏ ｅ运算
放 大 器 的 设 计
杨 胜 君 程 君 侠
（ 复旦 大学 专 用 集成 电路 与 系统 国家 重 点 实验 室 ，上 海 ２ ０ ３） ０ ４ ３
一
能 要求 出发 ，介 绍一种 高性 能 的 Ｆ ｌ ｅ ． ｓ ｏ ｅ ｏ ｄ ｄ Ｃａ ｃ ｄ
运 算 放 大 器 的设 计 。
２ 几种运 放结 构 的 比较
用 于 不 同 的 应 用 领 域 ， Ｉ前 已经 提 … 多 种 Ｊ ｔ了
直 是 热 门 方 向 之
运 算放大 器的结构 应 用于过采样 Ｓｇ ｌ ／ ｉｍａＤｅｔ Ａ ａ
Ａ ｉ ｈ－ ｅ ｆ ｒ ａ ｅ ｆ ｌ ｅ － ａ ｃ ｄ ｐ ｒ ｔｏ ｌａ ｐ ｉｉ ｒ ｈ ｇ － ｒ ｏ ｍ ｎｃ ｏ ｄ ｄ－ ｓ ｏ ｅ ｏ ｅ ａ ｉ ｎａ ｍ ｌｆｅ ｐ ｃ
ＹＡ ｈ ｎ ・ ｎ Ｃ ＮＧ Ｊ ｎ ｘａ ＮＧ Ｓ ｅ ｇｊ ， ＨＥ ｕ ・ ｉ ｕ
ａ ａ ｅ ｎ ｆ ｅ ｔｖ ａ ｉ ｉｃ ｉｓｆ ｒ ｏ ｔ ｔｓ ｉ ｏ ｒ ．ｐ ｄｖ ｎｃ ｄ ａ ｄ ｅ ｆ ｃ ｉ ｅ ｂｉ ｓｎｇ ｃ ｒ ｕ ｔ ｏ ｕ ｐｕ ｗ ｎｇ ｃ ｎｔｏ１ ｏｗ ｅ — ｗ ｎ ｃ ｒ ｕｉ ｆ ｒｅ ｆ ｃ ｅ ｔ ｒｄｏ ｉｃ ｔｏ ｆｉ ｉ ｎ ｄｉ ｓｐａ ｉ ｅ ｃ ｉ ｎ ｎｄ ｄ ａ ｉ ｗ ｉｃ ｄ— ａ ｃ ｔ ｒｃ ｍ ｍ ｏ ｍ ｏ ｅ ｄｂ ｃ ｉｃ ｔｆ ｒｏ ｐ ｓ ｉ ｔｏｎ ｒ ｄｕ ｔｏ ，ａ ｙｎ ｍ ｃ ｓ ｔ ｈｅ ｃ ｐａ ｉｏ ｏ ｎ・ ｄｅ ｆ ｅ ａ ｋ ｃｒ ｕｉ ｏ ｕｔ ｕｔ ｓａ ｉｉｙ ｉ ｐｒ ｅ ｅ ｔ Ｉ ａ ｏ ｕｌ ｔ ｄ ｗ ｉｈ Ｈ Ｓ ＣＥ ｒｔ ｅ ｃ ｒ ｕ ｔ Ａ ｎｄ ｔ ｒ ｓ ｔ ｒ ｉ ｎ． ｔ ｂ ｌｔ ｍ ｏｖ ｍ ｎ ｔｗ ｓｍ ｄ ａ ｅ ｔ ＰＩ ｏ ｆ ｈ ｉｃ ｉ． ｈｅ ｅ ｕｌｓａ ｅ ｇ ｖｅ Ｋ ｅ ０ｒ ： ｙｗ ｄｓ Ｏｐｅ ａ １ ｎａ ｍ ｐｌｆｅ ￣ ｆ ｄｅｄ ｃ ｃ ｅ； ａ ｌ ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ ｃ ｒ ｕｉ ｄｅ ｉ ｒ ｔ０ ｌａ ｉ ｒ ｉ ｏｌ — ａｓ ｏｄ ｎａ ｏｇ ｉ ｔ ｇ大器 ；ｆ ］ ｅ — ａ ｃ ｄ ｏ ｄ ｃ ｏ ｅ电路 ；模拟 集 成 电路 设 计 ｄ ｓ
复旦大学模拟电路二级运放实例 (1)
4.3.1 对称和失调 .............................................................................................. 27 4.3.2 静态功耗 ................................................................................................. 27 4.3.3 面积 ........................................................................................................ 27 4.3.4 直流增益 ................................................................................................. 28 4.3.5 共模抑制比 .............................................................................................. 28 4.3.6 电源抑制比 .............................................................................................. 28 4.3.7 转换速率 ................................................................................................. 28 4.3.8 等效输入噪声 .......................................................................................... 28 4.4 4.5 相位补偿 ..................................................................................................... 29 计算参数 ..................................................................................................... 29
2级运放课程设计
2级运放课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握二级运放的基本原理，理解运放电路的组成及各部分功能。
2. 使学生了解二级运放电路的电压增益、输入输出阻抗等性能参数，并能进行简单的计算。
3. 引导学生掌握运放电路的频率响应特性，了解影响频率响应的因素。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计二级运放电路的能力，能够根据需求选择合适的运放型号及外围元件。
2. 提高学生分析、调试二级运放电路的能力，能够解决实际应用中遇到的问题。
3. 培养学生使用仿真软件对二级运放电路进行仿真测试，优化电路设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学生主动探究、创新的精神。
2. 培养学生团队协作精神，提高沟通与表达能力，学会倾听他人意见。
3. 引导学生认识到电子技术在国家发展和社会进步中的重要性，树立为国家和民族振兴贡献力量的信念。
课程性质分析：本课程为电子技术专业课程，旨在使学生掌握二级运放的基本原理、电路设计及应用，提高学生实际操作能力。
学生特点分析：二年级学生已具备一定的电子技术基础，具有较强的求知欲和动手能力，但部分学生对理论知识掌握不够扎实。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力。
2. 采用案例教学，提高学生的实际应用能力。
3. 强化团队合作，培养学生的沟通与表达能力。
二、教学内容1. 二级运放基本原理：讲解运放的理想模型、工作原理，重点分析差分放大电路、互补输出级电路的原理及作用。
相关教材章节：第二章第二节2. 二级运放性能参数：介绍电压增益、输入输出阻抗、带宽等性能参数，并进行简单的计算分析。
相关教材章节：第二章第三节3. 运放电路设计：讲解如何根据需求选择合适的运放型号，设计二级运放电路，包括偏置电路、反馈网络等。
相关教材章节：第二章第四节4. 运放电路的频率响应：分析影响运放电路频率响应的因素，探讨如何优化电路设计以提高频率响应性能。
相关教材章节：第二章第五节5. 仿真软件应用：介绍仿真软件在二级运放电路设计中的应用，指导学生进行电路仿真测试及优化。
复旦微电子模拟集成电路设计单级放大器PPT教案学习
Vo
1/ gm2 rds2
Vo
gm1Vin
1 gm2
// rds1
// rds2
AV
g
m1
1 gm
2
// rds1 // rds2
第18页/共34页
共源放大器
在M2边上并联一个恒流源，M2 的
Is
电
M2
流将下降，跨导下降，增益提高。
3
Vout
取： Is 4 I1
Vin M1
AV
共源放大器
源极负反馈使输出阻抗增加：等效图中忽略了Rd。
I
Vin 0
gm Vin Vs ro
gmbVs
Vout
考虑输出阻抗： 输入接地，输出加
激励。
Vs
Vs I Rs
Rs
Iro I gm gmb Vs
Vout IRs I gm gmb IRs ro
rout Rs 1 gm gmb Rs ro ro 1 gm gmb ro Rs
AV
W L1
1
W 1
L2
Av决定于M1和M2的W/L之比，是恒定的。电路的线性度高。
第15页/共34页
共源放大器
NMOS二极管负载的大信号分析：
Vdd-Vth2
Vout
a)
当Vin VTH 1,Vout VDD VTH 2
b)
当Vin VTH 1, M1、M2 饱和
A
Vth1 Vin
第20页/共34页
共源放大器
b)
对M2， I
Veff
2
W L
Veff
2
若I是恒定值，当W2 增加时，Veff2下降，Vds2可以
2级运放电路课程设计
2级运放电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握二级运放电路的基本原理，包括负反馈、增益计算和频率响应。
2. 使学生能够识别并描述常见的二级运放电路类型，如非反相放大器、反相放大器、电压跟随器等。
3. 培养学生运用二级运放电路进行信号放大、滤波等实际应用的能力。
技能目标：1. 培养学生动手搭建和测试二级运放电路的能力，掌握相关仪器的使用方法。
2. 培养学生运用所学知识分析和解决实际电路问题的能力，包括调试和优化电路。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣和热情，培养其主动探索科学问题的精神。
2. 培养学生的团队合作意识，使其在合作中学会沟通、分享和承担责任。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度，养成认真观察、准确记录和分析实验数据的良好习惯。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，以理论教学和实验操作相结合的方式进行。
学生特点：二年级学生，具备一定的电子技术基础，具有较强的动手能力和好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论教学：- 运放电路基本原理回顾，重点讲解负反馈的工作机制。
- 二级运放电路的组成、功能及分类，包括非反相放大器、反相放大器、电压跟随器等。
- 增益计算和频率响应分析，结合实际电路讲解影响增益和带宽的因素。
2. 实验教学：- 搭建非反相和反相放大器电路，学习使用多用途运放芯片。
- 测量和分析二级运放电路的增益、输入输出阻抗等性能参数。
- 设计简单的滤波电路，观察不同频率信号的放大和滤波效果。
3. 教学大纲安排：- 第一周：回顾一级运放电路，引入二级运放电路的概念。
- 第二周：理论讲解二级运放电路的原理，分类及性能分析。
- 第三周：实验操作，搭建和测试非反相和反相放大器。
- 第四周：实验操作，搭建和测试电压跟随器及滤波电路。
运算放大器电路的设计IC课程设计报告
《IC课程设计》报告运算放大器电路的设计系（部）：控制科学与工程系专业：自动化班级：1008班姓名：学号：同组人：摘要本次课程设计的主要目的在于能够熟练的理解电路，并掌握对电路原理图进行小信号等效，通过等效小信号电路图进行理论计算公式的推导。
本题运算放大器的设计方法为：先分析电路结构，运用小信号等效电路图推算出放大系数Av，相角裕度Phase的计算公式，通过题目给定的限定条件和推算出的公式计算出管子的尺寸大小，然后运用hspice仿真，若仿真结果相差太大，则对整个电路图重新进行分析和计算，若仿真结果与期望值略有偏差，则对管子尺寸大小或者电流分配进行微小调节，直到仿真结果满足要求为止。
关键字：pmos、nmos、单管放大系数、单位增益带宽、静态特性、频率特性、HspiceAbstractThe main purpose of this course design is to the understand the circuit skillfully, and to master the skill to change circuit principle diagram into small signal equivalent, deducing the theoretical formula by understanding the small signal equivalent Ontology of operational amplifier design method is: first ,analysis of the circuit structure, calculating Av amplification coefficient tor Phase margin by using the small signal equivalent circuit diagram. calculating the size of the pipe sizethrough the topic about the limited conditions and the formulas, then use hspice simulation. if there's a huge difference between the simulation results,then calculate the circuit again. if there is a little deviation between results of simulation and expectations, make small adjustment on pipe size or current distribution until the simulation results meet the requirements.Key Words：pmos、nmos、Single tube amplification coefficient、unity-gain bandwidth、static characteristics、frequency characteristic、Hspice目录摘要 (I)Abstract (I)一、设计目标（题目） (1)二、相关背景知识 (2)2.1、mos管 (2)2.1.1、直流参数 (2)2.1.2、交流小信号参数 (2)2.1.3、相关公式 (2)2.2 、差分式放大器 (3)三、电路结构 (4)3.1、电路描述 (4)3.2、静态特性 (5)3.3、动态特性 (6)四、设计过程 (8)4.1、NMOS的特性仿真及参数推导 (8)4.2、PMOS的特性仿真及参数推导 (9)4.3、二级运算放大器参数推导 (10)4.4、二级运算放大器仿真及参数调整 (11)4.4.1、电路原理图 (11)4.4.2、计算初值仿真网表及说明 (11)4.4.3、参数调整仿真网表及说明 (12)4.4.4、网表生成.lis文件内容分析 (13)4.4.4.1、静态仿真结果输出分析 (13)4.4.4.2、动态特性仿真结果分析 (13)4.4.5、仿真图形分析 (14)4.4.5.1、频率特性仿真图 (14)4.4.5.2、输入、输出波形仿真 (15)五、总结 (16)5.1、个人心得 (16)5.2、课设碰到的主要疑问以及自己个人对问题的理解 (18)六、参考文献 (20)七、附录 (20)分工 (20)一、设计目标（题目）Caculate the Av of this apmolifier助教额外附加电路指标要求：Hspice library 0.35umAv=60db；I《8uaPhase margzh》45°.二、相关背景知识 2.1 mos 管Mosfet 作为信号放大时，其输入的信号一般为交流信号，即随时间而变化的电信号，这是器件的特性将因信号变化的大小及快慢而不同，有低频、高频之分。
全差分运算放大器设计
ϕ2 = 180° − PM − ϕ1 ≤ 30°
ωu ≤ tan 30° ＝0.577 ⇒ ω p2 ≥ 1.73 ,取 ω p2 = 2
ω p2
ωu
ωu
3
《通信系统混合信号 VLSI 设计》课程设计报告
2003 年 12 月 31 日
作者: 唐长文, 菅洪彦
( ) ( ) go1go3 + go5go7
流镜及输出负载。这样，一方面降低了功耗；另一方面保证共模放大器与差模放大器在交流特 性上保持完全一致。因为共模放大器的输出级与差模放大器的输出级可以完全共用，电容补偿 电路也完全一样。只要差模放大器频率特性是稳定的，则共模负反馈也是稳定的。这种共模负 反馈电路使得全差分运算放大器可以像单端输出的运算放大器[7]一样设计，而不用考虑共模负 反馈电路对全差分运算放大器的影响。
=
Cgs3
gm3 + Cgd1 + Cdb1 + Csb3
6. 共模负反馈: CMFB 为了稳定全差分运放输出共模电压，必须设计共模负反馈电路。在设计输出平衡的全差分
运算放大器的时候，必须考虑到以下几点[1]: 共模负反馈的开环直流增益要求足够大，最好能够与差分开环直流增益相当； 共模负反馈的单位增益带宽也要求足够大，最好接近差分单位增益带宽； 为了确保共模负反馈的稳定，一般情况下要求进行共模回路补偿； 共模信号检测器要求具有很好的线性特性； 共模负反馈与差模信号无关，即使差模信号通路是关断的。 图 4 是一种共模负反馈实现结构[1]，该结构共用了共模放大器和差模放大器的输入级中电
等效输入噪声
: 20 nV Hz
输入失调电压 差分输出摆幅
: <10mV : > ± 4V
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复旦运放课程设计
复旦大学是中国著名的高等学府之一，其开设的运放课程设计是该校电子工程专业的一门重要课程。
本文将围绕复旦运放课程设计展开讨论，旨在介绍该课程的内容和特点，以及对学生的意义和影响。
一、课程内容
复旦运放课程设计主要涵盖了运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP）的原理、设计和应用。
学生将学习到运放的基本概念、电路模型、频率响应、稳定性分析等内容。
此外，课程还包括运放的各种应用，如信号放大、滤波、比较器、振荡器等。
二、课程特点
1. 理论与实践相结合：复旦运放课程设计注重理论与实践相结合，通过理论讲解和实验操作相结合的方式，帮助学生深入理解运放的原理和应用。
2. 实验设计与实施：课程中，学生将进行一系列的实验设计和实施，通过实际操作来验证理论知识的正确性，并培养学生的动手能力和实践能力。
3. 项目实践：复旦运放课程设计还注重培养学生的项目实践能力。
学生将参与到具体的项目中，进行运放电路的设计、调试和优化，
锻炼解决实际问题的能力。
三、学生意义和影响
1. 提升专业能力：通过学习复旦运放课程设计，学生将掌握运放的原理和设计方法，提升自己在电子工程领域的专业能力，为未来的工作和研究打下坚实的基础。
2. 培养创新思维：课程中的实验设计和项目实践将培养学生的创新思维能力。
学生需要在实践中不断探索和尝试，提出新的解决方案，培养自己的创新意识和创造力。
3. 团队合作能力：在项目实践中，学生需要与同学合作，共同完成一个项目。
这将培养学生的团队合作能力和沟通协作能力，为将来的工作中与他人合作打下基础。
4. 实践应用价值：运放作为电子工程中常用的器件，具有广泛的应用价值。
通过学习复旦运放课程设计，学生将能够将所学知识应用于实际工程中，为社会做出贡献。
复旦运放课程设计是一门重要的电子工程课程，通过理论与实践相结合的方式，培养学生的专业能力、创新思维和团队合作能力。
该课程的学习对学生的未来发展具有重要意义，也为他们在电子工程领域的实践应用提供了坚实的基础。