上一节我们介绍了设计单极运放的电路结构，已经如何通过电路结构确定相关的参数，本节我们基于上一节的电路参数来通过Virtuoso进行电路仿真
下图为本节的目标电路
我们按照电路参数指标设计好电路（注意，经过实践发现理论计算的参数有时候需要经过调整，才能满足各种性能指标），下图为tb和singl_amp电路
（1）DC仿真
画好电路之后，我们首先进行DC仿真，添加DC仿真，点击run，然后点击Results→Annotate→DC Note Votages，就可以看到DC工作点
再点击Results→Annotate→DC Operating Points，就可以看到其静态参数
这里相对于之前的资料做了几处调整，一是右侧下面的两个电流镜以及左侧下面的电流镜，由于一开始把L设为500n过小，导致进入线性区，右侧复制出来的电流偏小（理论值为240u，实则为235u左右），故通过调整gm的大小，使其工作在同一工作状态（gm/Id法，下节课我们着重来介绍gm/Id法）
二是中间两个对管，原本L是2u调整为1u，因为2u其gm不满足628uS的要求，通过降低w/L增大gm。这里为啥理论和实际相差较大？主要原因是理论假设Vod的值0.2，而实际并不是，故通过调整L来调整L来调整gm
改完之后，M3电流为203u，M8电流为242u；gm1和gm2为768，大于628；大致复合设计要求
注：如果想要查看MOS管更详细的工作参数，可以通过点击ADE仿真器上边菜单栏的Results中的Print选择DC Operating Points
（2）AC仿真
交流仿真是在静态直流输入电压的基础上，叠加一个小信号交流电源，对电路进行扫描分析，观察其增益和相位随频率的变化。 做交流仿真之前，先对电源设置一个交流信号源，交流小信号的幅值可以随意设置不会影响电路正常工作结果，软件在进行“AC Analysis” 时会先进行直流分析再进行交流分析。 本设计中电压源 V in1 的 AC magnitude 设置为 1V ，相位设置为0。 Vin2的AC magnitude设置为1V，AC phase设为180，代表着 Vin2与 Vin1有着180°的相位差。当然也可以设置 Vin2的AC magnitude为-1V，-1V也表示着与1V相位有着180°的相位翻转，AC phase为0，这两种情况是相同的。
打开
ADE
仿真工具，在选择仿真方式时需要选择ac
交流仿真，而sweep variable扫描变量选择Frequency频率，在这里设置频率从1Hz
到
1GHz
的范围进行扫描
然后点run，跑完之后点Direct Plot→Main Form，然后分别选中Phase和db20,选中对应的vout,可得到增益和相位裕度
仿真结果如图，可以看到单位增益带宽为23.8753M，相位裕度为87.5997，直流增益为74.28db均满足设计要求
（3）SR仿真
测量运放的压摆率
SR
，需要让电路工作在单位增益的闭环情况下进行仿真，运放的两个输入端
一端接运放的输出，另一端则输入一个阶跃信号。
在本设计中选择让电路输入一个脉冲电压，即cadence自带库“
analogLib
”中的“
vpulse
” ，其
参数
Voltage1
为低电平的电压值，
Voltage2
为高电平的电压值。
在本此仿真中
Voltage1
设置为
0V
，
Voltage2
设置为电源电压值3V
，
Rise time
和
Fall time
设置为
1ns
，从而接近理想脉冲。Delay time
设置为
1μs
，
Pulse Width设置为
10μs
，
Period
设置为
20μs
设置完成后保存电路图，仿真所用到的电路图如图示
对电路进行瞬态仿真，为了能更直观的观察波形，瞬态仿真截止时间选择两个周期的时间40μs，仿真时分析方式选择“tran” ，如图所示，然后在设置输出节点选择电路的输入与输出，就可以直观的观察两个波形的对比。
利用鼠标右键对波形进行区域放大，可以看出其输出信号在变化时有一定的坡度，如下图所示
根据公式
，知道
SR
就等于电压对时间
t
的导数，即等于输出电压信号上升阶段的斜率。从图中可以读出运放输出信号在上升阶段的SR
为17.7M，在下降阶段的
SR
为21.1
M
，大于指标中所给出的
SR
，所以设计的运放压摆率满足指标要求
本节的内容就到这里，这仅仅是简单电路的计算，在进行复杂电路计算时，利用公式所进行计算
的结果与电路的仿真值差距还会进一步增大。这时作为
IC
设计工程师就要学会对电路的性能进行优化，只有对电路理解的非常透彻，才能清楚如何针对某一指标进行优化。在对电路参数进行更改的同时不仅要考虑单一性能是否达到要求，还应考虑各个参数之间的折中，即回到开始设计电路时所进行的多方考虑。而当某一设计指标非常苛刻时，就必须要首先从这一指标入手进行设计，而仿真结果也往往不太理想，这时就要进行多次调试，直至满足设计指标要求
下一节我们来介绍和仿真两级运放
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