运 放 设 计 { 结 构 设 计 增 益 ， 级 数 ， 五 管 差 分 基 本 够 用 了 参 数 设 计 M O S 的 （ W / L ） ， 补 偿 电 容 C 运放设计\begin{cases}结构设计&增益、等级、五管差基本够了\\参数设计&MOS的（W/L），补偿电容C\end{cases} 运放设计{ 结构设计参数设计增益，级数，五管差分基本够用了MOS的（W/L），补偿电容C

如图所示，五管基本差异为一级，共源放大为二级 此时需要注意的是，差放输出端是PMOS漏端输出，需要选择共源放大管PMOS，负载管可用NMOS。 原因：

• 如果用NMOS做放大，NMOS饱和时，源极接地 V G S V_{GS} VGS​为1V左右，导致差放输出端共模电平被拉低，由于M7的钳位作用，M2会进入线性区。
• 降低M3与M4的失配，如果 V G S 6 = V G S 3 V_{GS6}=V_{GS3} VGS6​=VGS3​，那么静态时，M3、M4失调为0

差 放 的 输 出 端 要 与 共 源 放 大 匹 配 \color{blue}差放的输出端要与共源放大匹配 差放的输出端要与共源放大匹配 PMOS差放用NMOS作CS的放大管，PMOS作负载管 如果运放中间级有CD，起到电平移位效果

V i n 1 V_{in1} Vin1​经过M3和M9两级共源放大到M6栅端，相位不变 V i n 2 V_{in2} Vin2​经过M4一级共源放大到M7栅端，相位反了一下，与 V i n 1 V_{in1} Vin1​相同 所以， M 6 、 M 7 构 成 推 挽 放 大 结 构 \color{blue}M6、M7构成推挽放大结构 M6、M7构成推挽放大结构 只是 V i n 1 V_{in1} Vin1​的两级放大增益不高，因为都是二极管负载， A v 1 = g m 3 g m 1 g m 9 g m 8 < ∣ A v 2 ∣ = g m 4 g d 2 A_{v1}=\frac{g_{m3}}{g_{m1}}\frac{g_{m9}}{g_{m8}}<\mid A_{v2}\mid=\frac{g_{m4}}{g_{d2}} Av1​=gm1​gm3​​gm8​gm9​​<∣Av2​∣=gd2​gm4​​ 所以此推挽放大M7起到主要作用，M6更像负载，如果M6也起到主要放大作用，那么它也需要Miller电容 在基本的五管差分对输出级接CD，进行电平移位也可以进行推挽输出

步骤：

• 确定结构
• 静态工作点（静态电流， V D D V_{DD} VDD​，过驱动电压，负载）
• 交流参数（带宽，增益）
• 瞬态特性（大信号）

基 本 要 求 { 低 频 增 益 A v 0 带 宽 G B W 基本要求\begin{cases}低频增益A_{v0}\\带宽GBW\end{cases} 基本要求{ 低频增益Av0​带宽GBW​ 约 束 条 件 { 稳 定 性 静 态 功 耗 面 积 约束条件\begin{cases}稳定性\\静态功耗\\面积\end{cases} 约束条件⎩⎪⎨⎪⎧​稳定性静态功耗面积​

我们试着计算一下： SMIC的0.13 μ m \mu m μm工艺 k n ′ = 182.7 μ A / V 2 k_{n}^{'}=182.7\mu A/V^{2} kn′​=182.7μA/V2， k p ′ = 54.3 μ A / V 2 k_{p}^{'}=54.3\mu A/V^{2} kp′​=54.3μA/V2， V T N = 0.55 V V_{TN}=0.55V VTN​=0.55V， V T P = − 0.65 V V_{TP}=-0.65V VTP​=−0.65V V A N 0 = 20 V / μ m V_{AN0}=20V/\mu m VAN0​=20V/μm， V A P 0 = 50 V / μ m V_{AP0}=50V/\mu m VAP0​=50V/μm； γ n = γ p ≈ 0.82 V 1 2 \gamma_{n}=\gamma_{p}\approx 0.82V^{\frac{1}{2}} γn​=γp​≈0.82V21​ I S S = 10 μ A I_{SS}=10\mu A ISS​=10μA， I 1 = 5 μ A I_{1}=5\mu A I1​=5μA， I 2 = 5 μ A I_{2}=5\mu A I2​=5μA， I o u t − m a x = 10 μ A I_{out-max}=10\mu A Iout−max​=10μA， Δ = 0.2 V \Delta=0.2V Δ=0.2V（SI）