两级米勒补偿放大器手算详细过程
现在把两级米勒补偿放大器（使用很多的结构）的设计方法整理一下，详细设计步骤，两级运放的传统设计方法是很基础的东西，用到的公式也都是拉扎维书上的，很基础，大家可以学习参考，有问题希望批评指正，共同进步！
两级米勒补偿的放大器设计步骤（按照现有指标设计）：
首先，给出指标：
•负载电容5pf
•负载电阻100kω
•电源电压2.5v
•低频开环增益av0>2000
•相位裕度pm>65°
•单位缓冲、0.5v阶跃、稳定精度0.05%时总稳定时间2000（66db），初步选定第一级就是简单的五管ota（一般能做到40多db），第二级采用共源级，这里以pmos输入+nmos输入为例。然后指定所有mos管的栅长l（初步指定）。最后一个指标参数，在稳定精度为0.05%时，总的稳定时间<100ns，总的稳定时间是大信号转换时间+小信号指数稳定时间。大信号转换时间和转换速率sr有关，小信号稳定时间和带宽gbw有关。公式如下，其中，i1，gm1，vdsat1和cc分别是第一级尾电流、放大管的跨导、过驱动电压和米勒电容。
其中δv是阶跃信号大小，由于是单位缓冲，β=1，将δv=0.5，ε=0.05%，第一级放大管vdsat1取0.1v代入ttotal，得到：
按照比例，计算出大信号和小信号最小时间，记为td和tx。
（2）根据gbw公式计算出gbw值，根据：
得到gbw，为了流出余量，gbw取大1.5倍。
（3）经过米勒补偿的两级运放的此主极点公式如下，其中，gm2是第二级放大管的跨导，cl是负载电容，cx是第二级放大管栅极结点总寄生电容。按照allen书上，cc≈35cx或者cc约等于0.20.3cl，fn2取2.5~3gbw（都是根据相位裕度pm为60度的估算）。根据此公式可计算出gm2大小。
（4）根据公式：
第二级放大管过驱动电压可取200mv，计算出第二级电流i2大小。
（5）根据饱和区电流公式
计算出第二级放大管的宽长比w/l值，开始指定了l值，可计算出具体的w和l大小。
（6）第二级放大管栅极的寄生电容cx=2/3wlcox，cox是单位面积电容大小，通过实际仿真得到。取cc≈5cx，计算出cc大小。cc不能太小了，太小的话hold不住cx因为corner的变化，稳定性易受影响。
（7）根据
计算出第一级放大管的跨导gm1.
（8）根据
计算出第一级放大管的宽长w和l值（l值开始已指定）。
（9）取第一级尾电流管vdsat=0.2v，第一级负载管的vdsat=0.2v，根据公式
计算出尾电流管和负载管的w和l。
（10）偏置电路设计略，选定输入共模电平为1/2vdd，单位增益，进行仿真，如果设计合理，严格按照步骤，管子基本都在饱和区。然后就是放着tran和稳定性。个人经验，gbw不满足，太小了，加大第一级尾电流一倍（此时第一级管子w加一倍）后满足要求，稳定性仿真，pm不满足，50多°，此时加入和cc串联的消零电阻rz，rz约为1/gm2左右，具体再微调。然后满足要求。
注：计算完成后，设计好各支路电流和各管子宽长比，仿真时再微调是常有的现象，因为计算只是初步参考，管子参数变化的公式也是约等于，大概估算。
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其中δv是阶跃信号大小，由于是单位缓冲，β=1，将δv=0.5，ε=0.05%，第一级放大管vdsat1取0.1v代入ttotal，得到：
按照比例，计算出大信号和小信号最小时间，记为td和tx。
（2）根据gbw公式计算出gbw值，根据：
得到gbw，为了流出余量，gbw取大1.5倍。
（3）经过米勒补偿的两级运放的此主极点公式如下，其中，gm2是第二级放大管的跨导，cl是负载电容，cx是第二级放大管栅极结点总寄生电容。按照allen书上，cc≈35cx或者cc约等于0.20.3cl，fn2取2.5~3gbw（都是根据相位裕度pm为60度的估算）。根据此公式可计算出gm2大小。
（4）根据公式：
第二级放大管过驱动电压可取200mv，计算出第二级电流i2大小。
（5）根据饱和区电流公式
计算出第二级放大管的宽长比w/l值，开始指定了l值，可计算出具体的w和l大小。
（6）第二级放大管栅极的寄生电容cx=2/3wlcox，cox是单位面积电容大小，通过实际仿真得到。取cc≈5cx，计算出cc大小。cc不能太小了，太小的话hold不住cx因为corner的变化，稳定性易受影响。
（7）根据
计算出第一级放大管的跨导gm1.
（8）根据
计算出第一级放大管的宽长w和l值（l值开始已指定）。
（9）取第一级尾电流管vdsat=0.2v，第一级负载管的vdsat=0.2v，根据公式
计算出尾电流管和负载管的w和l。
（10）偏置电路设计略，选定输入共模电平为1/2vdd，单位增益，进行仿真，如果设计合理，严格按照步骤，管子基本都在饱和区。然后就是放着tran和稳定性。个人经验，gbw不满足，太小了，加大第一级尾电流一倍（此时第一级管子w加一倍）后满足要求，稳定性仿真，pm不满足，50多°，此时加入和cc串联的消零电阻rz，rz约为1/gm2左右，具体再微调。然后满足要求。
注：计算完成后，设计好各支路电流和各管子宽长比，仿真时再微调是常有的现象，因为计算只是初步参考，管子参数变化的公式也是约等于，大概估算。
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