【cadence virtuoso 实践记录(2)_手动计算设计5管_OTA(有源负载差分对)】

1参数指标

工艺 SMIC0.18um
工作电压 VDD = 2.5V
摆率 SR ≥ 20V/us
负载电容 C_L = 2 pF
3dB带宽 【cadence virtuoso 实践记录(2)_手动计算设计5管_OTA(有源负载差分对)】≥ 1MHz
直流增益 |Av| ≥ 40
功耗 P ≤ 0.5mW
共模电压 V_{ICMR} = [ 0.8V , 1.6V ]

2计算过程

详细过程见手写版

3仿真过程

3.1 按照2中计算的W/L搭建原理图

在这里插入图片描述

3.2仿真结果

3.2.1 dc仿真

1.设置好2中计算的VCM,VB值
运行直流仿真,检查管子工作状态。

在这里插入图片描述

2.一开始尾管的W/L忘了设置,按220/180跑,管子工作在线性区,增加VB到1.5v才饱和,检查后发现问题,调整好管子W/L,后VB给0.59V,即可正常工作。

3.调整管子的静态工作点,还未掌握透彻,需要加强这块的理解。

3.2.2 ac仿真

1.输入端加入幅值为0.2V的交流小信号
设置好输出,点击运行,查看增益和相位

图↓testbench
在这里插入图片描述

图↓ 增益为82.7
满足指标要求,大于40倍
在这里插入图片描述
将增益显示为dB
这里注意,因为输入给的是mv,直接用dB20函数计算增益,会出现负值,
20lg(0.0827V) = -21.64dB

这里设置gain_dB的表达式,用输出除以输入,再点击dB20。
结果显示为38.353dB

在这里插入图片描述

增益显示为38dB
增益相位仿真结果
在这里插入图片描述

3.2.3 3dB 带宽

按照2中的数据仿真的结果,查看3dB带宽。

f-3dB=1.18M
在这里插入图片描述
也可以用calculator中的bandwidth函数查看
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

想要增大3dB带宽,根据公式
f3dB = 【cadence virtuoso 实践记录(2)_手动计算设计5管_OTA(有源负载差分对)】

【cadence virtuoso 实践记录(2)_手动计算设计5管_OTA(有源负载差分对)】 = 【cadence virtuoso 实践记录(2)_手动计算设计5管_OTA(有源负载差分对)】

那么,减小 【cadence virtuoso 实践记录(2)_手动计算设计5管_OTA(有源负载差分对)】 → 减小负载管L

得到 f3dB = 1.82MHz

在这里插入图片描述

3.2.4 摆率

1.将vdc替换成 vpulse,电压设置下
在这里插入图片描述

2.设置瞬态仿真窗口
在这里插入图片描述

3.设置输出SR

在这里插入图片描述

仿真结果显示 SR只有0.776V/μs
未达到设计要求。

改进:

记录:
1.记录有写乱,还没来得及整理

未完待续。。。。

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