OPR2R轨到轨运算放大器怎么调试增益带宽相位裕度稳定性
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首次估算PM25、PM24、NM37、NM38的漏端 电压，如图所示。
分别假设PM25、PM24的Vth=1V和NM37、NM38的 Vth=0.9V,同时假设PM25、PM24、NM37、NM38的过 驱动电压的0.250V,则可以通过计算可的 VP1=2.05V,VP2=1.75V,VN1=1.45V,VN2=1.15V
确定放大器第一级放大管子 的尺寸和两个偏置电压
首次调节PM28、PM29的宽长比使电 流达到设计的要求，这样就确定PM28、 PM29的宽长比和gate电压； 同样的方法可以确定NM41、NM42 的宽长比和gate电压； 调节PM27、PM30、NM40、NM43 的宽长比，使其都能工作在饱和状态，这 样就确定了PM27、PM30、NM40、 NM43的宽长比； 知道PM35、PM36、NM47、NM48 源端电压，可以不断地调节这个四个管子 的尺寸和gate电压使各个管子既能工作在 饱和状态又满足电流的要求。偏置电压分 别为0.7V和2.43V。
确定剩下偏置电路的尺寸 不断调节各个管子的宽长比，使都工作 在饱和状态，却满足电压的要求。
调节第二级输出级管子的尺寸和补偿电容 和电阻 调节第二季输出级管子的尺寸，满足管 子的电流为80u，同时各个管子工作在饱和 状态，增益尽量大。 首先确定补偿电阻的大小，使其相位裕 度尽量最大。在电阻确定以后，调节补偿电 容，使相位裕度达到设计要求。
2.25V
1.25V 0.25V
VN1 VN2
0.125V
偏置电路的尺寸设计
已知偏置电压的大小和电流大小，通 过不断的调试，可以找到合适的宽长比； 保持各个管子都工作在饱和条件下。
确定输入级管子的尺寸
在各个节点电压和偏置电压已知的情况 下，可以计算出各个管子的宽长比； 实际过程中，需要不断的调节各个管子 的宽长比，使其都工作在饱和状态，又满足 开始设置的节点电压的要求。 各个管子的尺寸如图所示。
调节输出管的尺寸，使其满足100uA和100uA的负载电流，同时增益满足80dB以上。
在tt 27度条件下，空载时的增益为107dB,相位裕度为61.28度。
在tt 27度，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为 90500和21495倍。
在ss 120度，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为11100和11527 倍。
在tt 27度，正负输入管的电压差为-0.2V~0.2V变化，输出电压的变化如 上图所示，可以得知DC增益为184000倍。
在ff 40度，正负输入管的电压差为-0.2V~0.2V变化，输出电压的变化如上 图所示，可以得知DC增益为246000倍。
在ss 120度，正负输入管的电压差为-0.2V~0.2V变化，输出电压的变化如上 图所示，可以得知DC增益为179000倍。
***
0PR2R在VDD=3.3V条件下的调试 ◦ 设计思路 ◦ DC仿真 ◦ AC仿真 ◦ 噪声仿真 ◦ 带载能力仿真 OPR2R在VDD=2.5V条件下的调试 ◦ 设计思路 ◦ DC仿真 ◦ AC仿真 ◦ 噪声仿真 ◦ 带载能力仿真 问题分析和总结
确定VP1，VP2，VN1，VN2的电压
在tt 27度，正负输入管的电压差为-0.2mV~0.2mV变化，输出电压的变化 如上图所示，可以得知DC增益为220000倍。
在tt 27度条件下，直流增益107.22dB，相位裕度为70度
在ff -40度条件下，直流增益109.842dB，相位裕度为59.08度。
在ss 120度条件下，直流增益102.741dB，相位裕度为72.07度
在ff -40度条件下，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为226962和 38411倍。
VP1 VP2
2.5V
2.375V
确定VP1， VP2 ，VN1，VN2 的电压
首次估算PM25、PM24、NM37、 NM38的漏端电压，如图所示。
分别假设PM25、PM24的Vth=1V和NM37、 NM38的Vth=0.9V,同时假设PM25、PM24、 NM37、NM38的过驱动电压的0.50V,则可以通过 计算可的 VP1=1.45V,VP2=1.325V,VN1=1.075V,VN2= 0.95V
在ss 120度条件下，直流增益112.359dB，相位裕度为91.48度
Hale Waihona Puke Baidu
调节输出管的尺寸，使其满足100uA和100uA的负载电流，同时增益满足80dB以上。
在tt 27度，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为69220和45706倍。
在ff -40度，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为177909和 216120倍。
偏置电路的尺寸设计
已知偏置电压的大小和电流大小，通过不断的 调试，可以找到合适的宽长比； 保持各个管子都工作在饱和条件下。
确定输入级管子的尺寸
在各个节点电压和偏置电压已知的情 况下，可以计算出各个管子的宽长比； 实际过程中，需要不断的调节各个管 子的宽长比，使其都工作在饱和状态，又 满足开始设置的节点电压的要求。 各个管子的尺寸如图所示。
确定放大器第一级放大管子的 尺寸和两个偏置电压
首次调节PM28、PM29的宽长比使电流 达到设计的要求，这样就确定PM28、 PM29的宽长比和gate电压； 同样的方法可以确定NM41、NM42的 宽长比和gate电压； 调节PM27、PM30、NM40、NM43的 宽长比，使其都能工作在饱和状态，这样就 确定了PM27、PM30、NM40、NM43的宽 长比； 知道PM35、PM36、NM47、NM48 源端电压，可以不断地调节这个四个管子的 尺寸和gate电压使各个管子既能工作在饱和 状态又满足电流的要求。偏置电压分别为 0.1V和2.273V。
在ss 120度，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为11228和10684 倍。
在2.5V版条件下，管子的尺寸很大。由于Vdsat 电压较小，所以为了获得一定的电流，则管子尺寸 要求很大 在满足偏置电压都工作在饱和状态的情况下，其 中第一级放大的电流在不同的conner下，变化很 大。 第一级放大的电流一定时，有两个偏置电压没有 工作在饱和状态下。
确定剩下偏置电路的尺寸 不断调节各个管子的宽长比，使其满足 电压的要求。
调节第二级输出级管子的尺寸和补偿电容 和电阻 调节第二季输出级管子的尺寸，满足管 子的电流为80u，同时各个管子工作在饱和 状态，增益尽量大。 首先确定补偿电阻的大小，使其相位裕 度尽量最大。在电阻确定以后，调节补偿电 容，使相位裕度达到设计要求。
在tt 27度条件下，直流增益105.48B，相位裕度为82.29度
在ff -40度条件下，直流增益107.99B，相位裕度为72.61度
在ss 120度条件下，直流增益105.50dB，相位裕度为79.83度
在tt 27度条件下，直流增益119.75B，相位裕度为83.55度
在ff -40度条件下，直流增益137.37B，相位裕度为59.89度
分别假设PM25、PM24的Vth=1V和NM37、NM38的 Vth=0.9V,同时假设PM25、PM24、NM37、NM38的过 驱动电压的0.250V,则可以通过计算可的 VP1=2.05V,VP2=1.75V,VN1=1.45V,VN2=1.15V
确定放大器第一级放大管子 的尺寸和两个偏置电压
首次调节PM28、PM29的宽长比使电 流达到设计的要求，这样就确定PM28、 PM29的宽长比和gate电压； 同样的方法可以确定NM41、NM42 的宽长比和gate电压； 调节PM27、PM30、NM40、NM43 的宽长比，使其都能工作在饱和状态，这 样就确定了PM27、PM30、NM40、 NM43的宽长比； 知道PM35、PM36、NM47、NM48 源端电压，可以不断地调节这个四个管子 的尺寸和gate电压使各个管子既能工作在 饱和状态又满足电流的要求。偏置电压分 别为0.7V和2.43V。
确定剩下偏置电路的尺寸 不断调节各个管子的宽长比，使都工作 在饱和状态，却满足电压的要求。
调节第二级输出级管子的尺寸和补偿电容 和电阻 调节第二季输出级管子的尺寸，满足管 子的电流为80u，同时各个管子工作在饱和 状态，增益尽量大。 首先确定补偿电阻的大小，使其相位裕 度尽量最大。在电阻确定以后，调节补偿电 容，使相位裕度达到设计要求。
2.25V
1.25V 0.25V
VN1 VN2
0.125V
偏置电路的尺寸设计
已知偏置电压的大小和电流大小，通 过不断的调试，可以找到合适的宽长比； 保持各个管子都工作在饱和条件下。
确定输入级管子的尺寸
在各个节点电压和偏置电压已知的情况 下，可以计算出各个管子的宽长比； 实际过程中，需要不断的调节各个管子 的宽长比，使其都工作在饱和状态，又满足 开始设置的节点电压的要求。 各个管子的尺寸如图所示。
调节输出管的尺寸，使其满足100uA和100uA的负载电流，同时增益满足80dB以上。
在tt 27度条件下，空载时的增益为107dB,相位裕度为61.28度。
在tt 27度，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为 90500和21495倍。
在ss 120度，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为11100和11527 倍。
在tt 27度，正负输入管的电压差为-0.2V~0.2V变化，输出电压的变化如 上图所示，可以得知DC增益为184000倍。
在ff 40度，正负输入管的电压差为-0.2V~0.2V变化，输出电压的变化如上 图所示，可以得知DC增益为246000倍。
在ss 120度，正负输入管的电压差为-0.2V~0.2V变化，输出电压的变化如上 图所示，可以得知DC增益为179000倍。
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0PR2R在VDD=3.3V条件下的调试 ◦ 设计思路 ◦ DC仿真 ◦ AC仿真 ◦ 噪声仿真 ◦ 带载能力仿真 OPR2R在VDD=2.5V条件下的调试 ◦ 设计思路 ◦ DC仿真 ◦ AC仿真 ◦ 噪声仿真 ◦ 带载能力仿真 问题分析和总结
确定VP1，VP2，VN1，VN2的电压
在tt 27度，正负输入管的电压差为-0.2mV~0.2mV变化，输出电压的变化 如上图所示，可以得知DC增益为220000倍。
在tt 27度条件下，直流增益107.22dB，相位裕度为70度
在ff -40度条件下，直流增益109.842dB，相位裕度为59.08度。
在ss 120度条件下，直流增益102.741dB，相位裕度为72.07度
在ff -40度条件下，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为226962和 38411倍。
VP1 VP2
2.5V
2.375V
确定VP1， VP2 ，VN1，VN2 的电压
首次估算PM25、PM24、NM37、 NM38的漏端电压，如图所示。
分别假设PM25、PM24的Vth=1V和NM37、 NM38的Vth=0.9V,同时假设PM25、PM24、 NM37、NM38的过驱动电压的0.50V,则可以通过 计算可的 VP1=1.45V,VP2=1.325V,VN1=1.075V,VN2= 0.95V
在ss 120度条件下，直流增益112.359dB，相位裕度为91.48度
Hale Waihona Puke Baidu
调节输出管的尺寸，使其满足100uA和100uA的负载电流，同时增益满足80dB以上。
在tt 27度，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为69220和45706倍。
在ff -40度，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为177909和 216120倍。
偏置电路的尺寸设计
已知偏置电压的大小和电流大小，通过不断的 调试，可以找到合适的宽长比； 保持各个管子都工作在饱和条件下。
确定输入级管子的尺寸
在各个节点电压和偏置电压已知的情 况下，可以计算出各个管子的宽长比； 实际过程中，需要不断的调节各个管 子的宽长比，使其都工作在饱和状态，又 满足开始设置的节点电压的要求。 各个管子的尺寸如图所示。
确定放大器第一级放大管子的 尺寸和两个偏置电压
首次调节PM28、PM29的宽长比使电流 达到设计的要求，这样就确定PM28、 PM29的宽长比和gate电压； 同样的方法可以确定NM41、NM42的 宽长比和gate电压； 调节PM27、PM30、NM40、NM43的 宽长比，使其都能工作在饱和状态，这样就 确定了PM27、PM30、NM40、NM43的宽 长比； 知道PM35、PM36、NM47、NM48 源端电压，可以不断地调节这个四个管子的 尺寸和gate电压使各个管子既能工作在饱和 状态又满足电流的要求。偏置电压分别为 0.1V和2.273V。
在ss 120度，负载电流为100uA和-100uA时，增益分别为11228和10684 倍。
在2.5V版条件下，管子的尺寸很大。由于Vdsat 电压较小，所以为了获得一定的电流，则管子尺寸 要求很大 在满足偏置电压都工作在饱和状态的情况下，其 中第一级放大的电流在不同的conner下，变化很 大。 第一级放大的电流一定时，有两个偏置电压没有 工作在饱和状态下。
确定剩下偏置电路的尺寸 不断调节各个管子的宽长比，使其满足 电压的要求。
调节第二级输出级管子的尺寸和补偿电容 和电阻 调节第二季输出级管子的尺寸，满足管 子的电流为80u，同时各个管子工作在饱和 状态，增益尽量大。 首先确定补偿电阻的大小，使其相位裕 度尽量最大。在电阻确定以后，调节补偿电 容，使相位裕度达到设计要求。
在tt 27度条件下，直流增益105.48B，相位裕度为82.29度
在ff -40度条件下，直流增益107.99B，相位裕度为72.61度
在ss 120度条件下，直流增益105.50dB，相位裕度为79.83度
在tt 27度条件下，直流增益119.75B，相位裕度为83.55度
在ff -40度条件下，直流增益137.37B，相位裕度为59.89度