CMOS运放的设计和几何规划优化方法研究(11)

CMOS运放的设计和几何规划优化方法研究

并且，因为第二极点

ωp2=

gm6L

6

12

3

g

m6

=ωp2×CL=2π×3×40×10×3×10=2.26×10

又gm6

W L

=85.4，各个管的L都取最小值0.8µ，

6

所以得到W6=68.3u。

（3）．由失调电压的要求，根据M6管的大小和流过它们的电流大小关系确定M3，M4管的大小

W

W W L = = L L

I

3

4

ds6ds3,4

6

=13.25 W3=W4=10.6µ

（4）．确定M5，M7

由输出的动态范围要求，当输出电压从0V变化到4.5V，应保证M5，M7两管始终处于饱和区，所以这两个管的有效电压都设置为0.5v。

∴

W =2 CVL

ds5

5

p

ox

2eff5

=20.87 W5=16.7µ

∴

W = W L L I

7

5

ds7ds5

=67.3 W7=53.8µ

（5）．偏置部分与频率补偿部分的设计

W

W = W = L

L L

∴W=W=1.85µ

8

9

ds5ds8,9

8

9

5

=2.3

偏置部分采用的是带一级cascode的widlar电流镜，且M11，M13同时为M14提供栅极的电压偏置。因为两个支路的电流相等均为10u，由第二章中的理论推导可得，M12管的宽长比应取为M13管宽长比的4倍，Rb的值应取为1/g13。所以应该先确定M13管的大小。 因为由Cc的密勒补偿作用，同时产生一个离原点较近的零点，且位于右半平面。由于各极点在左半平面，在右半平面的零点贡献了更大的相移，因此使相位交点向原点移动。而且，从波特近似中可知，这零点减缓了幅值的下降，因而使增益交点外推，更远离原点。结果大大降低了稳定性。电路中是通过引入工作在线形区的M14来消除此零点的相移。将此零点移到左半平面，且使其值等于第一个非主极点的值，以便消除第一个非主极点对相位的影响。