Asyoucanseeinyourtextbook, theIEEE754FloatingPointrepresentationiscomposedofthreeparts, theMantissaSign, S, theSignedExponent, E, andtheMantissaMagnitude, M. Insingleprecision floatingpointrepresentation, theSignedExponent, E, is8bits, whereastheMantissaMagnitude, M, is composedof the remaining23bits. Indoubleprecisionfloatingpoint representation, theSigned Exponent, Eis 11bits, whereas theMantissaMagnitude, M, is composedof theremaining52bits. Inbothcases, thehidden1representationfortheMantissaMagnitudeholds, effectivelyextendingits representational powerbyonebit.
Lương Ngọc Linh MSSV: 1020102 BÀI TẬP TK VI MẠCH TƯƠNG TỰ Thiết kế một mạch opamp unbuffered: Sử dụng công nghệ 180nm với: a) Av > 1000 b) GB = 5 MHz c) SR = 10 V/us d) ICMR: -0.5 tới 1 V e) CL = 2 pF f) Phase margin: 60° g) Pdis ≤ 2 mW h) Lmin = 1 um i) VDD = - VSS = 1.8 V (Lấy Vtn0 = 0.4 V; Vtp0 = -0.4 V) 1. Chọn giá trị cho Cc: Cc > 0.22CL = 0.44 pF Chọn Cc = 0.5 P 2. Tính giá trị I5: I5 > SR.Cc = 5 uA Chọn I5 = 150 uA 3. Tính giá trị W/L của M3, M4: Có: Vin(max) = VDD – VSD3(VSG3) – VDG1 = 1 (V) mà VDG1 = -VTn0 = -0.4v ⟹ VSG3 = 1.2 (V) Mà I3 = 2 1 μP.Cox 3 3 L W (VSG3-|VTp0|)² với I3 = I5/2 = 75 uA. 3 3 L W = 4 4 L W =2.46 4. Kiểm tra cực của M3 p3: p3 = -gm3/2Cgs3 = -6874656262 (rads/s) = 1094135526 Hz >> 10.GB 5. Tính W/L của M1, M2: gm1 = GB.Cc = 31.42 uA/V ⟹ W1/L1 = W2/L2=gm1²/(2.k’n.I1)= 0.028. Tăng giá trị lên khoảng 1.56 ⟹ W1/L1 = W2/L2=1.56 Để tăng hệ số khuếch đại của mạch ta tăng W/L của M1, M2. ⟹ W1/L1 = W2/L2=250 6. Tính W/L của M5: Vin(min) = VSS + VGS1 + VDS5(sat) ⟹ -0.5 = -1.8 + VGS1 + VDS5(sat) I1 = 2 1 μN.Cox 1 1 L W (VGS1-|VTn0|)2 với I1 = I5/2 = 75 uA. ⟹ VDS5(sat) = 0.272 V ⟹ VGS5 = -1.2 V Tiến hành mô phỏng “OP” để chọn giá trị W/L của M5 sao cho M5 hoạt động trong vùng bão hòa và có Id = 150 uA ứng với L = 1 um và VGS5 = -1.2 V. ⟹W5/L5=48.3 7. Tính W/L của M6: Với 60° lề pha, ta có: gm6 ≥ 10gm1 = 314.2 uA/V chọn gm6 = 314.2 uA/V gm4 = gm3 = 200 uA/V W6/L6=(W4/L4)x(gm6/gm4)=4.068 8. Tính I6: I6= gm6²/(2.k’p.W/L6) = 124 uA Pdis = 3.6(150u+124u) = 0.9864 mW < 2 mW 9. Tính W/L của M7: 7 7 L W = 5 5 L W . 5 7 I I (I6 = I7) = 40 MÔ PHỎNG mạch mô phỏng Transient để đo Av Kết quả so sánh tín hiệu vào và ra: Vin PP = 0.000999789 V và Vout PP = 0.937424 V. Hệ số khuếch đại Av = 938 V/V. Công suất tiêu tán Pdis = 0.000518497 W < 2 mW.