高性能移动电话音频功率放大芯片分析与设计

文章成功地将一种全差分析叠式共源共栅运算放大器结构应用于移动电话音频功率放大芯片的设计中。仿真表明，该音频功率放大芯片的电源抑制比（PSRR）在20Hz～20kHz频段始终高于60dB；尤其是在217Hz的频率上，其PSRR值达到了82dB。该设计提高了音频芯片的抗电源噪声能力，改善了通话语音质量。芯片采用华润上华（CSMC）0．6μm、3．3V／5V电源电压、2层多晶2层金属CMOS工艺制造。     

高性能折叠式共源共栅运算放大器的设计

折叠式共源共栅结构能够提供足够高的增益,并且能够增大带宽、提高共模抑制比和电源电压抑制比.基于Chartered 0.35 μm工艺,设计了一种折叠式共源共栅结构的差分输入运算放大器,给出了整个电路结构.Spectre仿真结果表明,该电路在3.3V电源电压下直流开环增益为121.5dB、单位增益带宽为12 MHz、相位裕度为61.4°、共模抑制比为130.1dB、电源电压抑制比为105 dB,达到了预期的设计目标.     

低温漂高PSRR新型带隙基准电压源的研制

利用带隙电压基准的基本原理,结合自偏置共源共栅电流镜以及适当的启动电路,设计了一种新型基准电压源。获得了一个低温度系数、高电源抑制比的电压基准。通过对输出端添加运算放大器,把带隙基准电路产生的1.2 V电压提高到3.5 V,提高了芯片性能。用Cadence软件和CSMC的0.5μm CMOS工艺进行了仿真,结果表明,当温度在-20～+120℃,温度系数为9.3×10-6/℃,直流时的电源抑制比为-82 dB。该基准电压源能够满足开关电源管理芯片的使用要求,并取得了较好的效果。     

应用于DC/DC稳压器的误差放大与逻辑控制电路

设计了一种应用于DC/DC集成稳压器的误差放大与逻辑控制电路。误差放大器的核心部分采用电流镜、折叠式共源共栅等结构,显著提高了增益、电源抑制比和共模抑制比;逻辑控制部分实现了对芯片工作模式的选择控制,并具有钳位功能。采用Sanyo Hspice模型进行仿真后表明,在很宽的频带范围内,误差放大器的差模增益大于80dB;逻辑控制电路工作时序正确可靠;各项性能指标满足设计要求。     

一种高CMRR和PSRR的共源共栅放大器

针对传统运算放大器共模抑制比和电源抑制比低的问题,设计了一种差分输入结构的折叠式共源共栅放大器。本设计采用两级结构,第一级为差分结构的折叠式共源共栅放大器,并采用MOS管作为电阻,进一步提高增益、共模抑制比和电源电压抑制比;第二级采用以NMOS为负载的共源放大器结构,提高增益和输出摆幅。基于LITE—ON40V1．0μm工艺,采用Spectre对电路进行仿真。仿真结果表明,电路交流增益为125．8dB,相位裕度为62.8°,共模抑制比140．9dB,电源电压抑制比125．5dB。     

共源共栅CMOS运算放大器的分析与设计

本文描述了一个共源共栅差分输入级、电流镜偏置输出级结构的两级CMOS运放,它对常规运放的电源电压抑制比、增益、输出驱动能力、噪声、失调等有显著的改善。文中对运放的工作原理及设计技术等进行了详细的叙述,并采用标准CMOS工艺进行了投片试制和采用SPICE进行了电路模拟。结果令人满意,达到了设计指标,证明了设计理论的正确性。该运放已成功地应用于开关电容滤波器芯片的制造。     

一种共源共栅自偏置带隙基准源设计

在分析带隙基准理论的基础上,针对SoC芯片的1.2V数字电路供电,设计一个低功耗低温度系数、高电源抑制比的带隙基准源。电路由一个与绝对温度成正比(PTAT)电流源和一个绝对温度相补(CTAT)电流源叠加构成,采用低压共源共栅自偏置结构来减少镜像失配和工艺误差对电路的影响。在SMIC0.13μm混合信号CMOS工艺下,电源电压为2.5V时,使用Cadence Spectre对电路进行模拟,结果表明可实现1.2V输出电压,电源抑制比在低频段为-86dB、高频段为-53dB,温度系数为12×10-6/℃、功耗为0.57mW。带隙电压基准源的版图面积为75μm×86μm。     

高性能CMOS运算放大器的设计

基于0.5μm标准CMOS工艺,利用折叠式共源共栅电路和简单放大器级联结构,设计了一种增益高、建立时间短、稳定性好和电源抑制比高的低压CMOS运算放大器.用Cadence Spectre对电路进行优化设计,整个电路在3.3V工作电压下进行仿真,其直流开环增益100.1dB,相位裕度59°,单位增益带宽10.1MHz,建立时间1.06μs.版图面积为410μm×360μm.测试结果验证了该运算放大器电路适用于电源管理芯片.     

低温漂高PSRR的二阶补偿带隙基准源设计

设计了一种线性补偿低温漂高电源抑制比带隙基准电压源电路。带隙基准核心电路采用三支路共源共栅电流镜结构,提高电路电源抑制比。补偿电路采用分段补偿原理,在低温阶段,加入一段负温度系数电流,在高温阶段,加入一段正温度系数电流,通过补偿,使带隙基准输出电压的精确度大大提高,达到降低温度系数的目的;同时电流镜采用共源共栅结构,不仅提高电路的电源抑制比,而且可以抑制负载对镜像晶体管电压的影响。基于0.5 μm CMOS工艺,使用Cadence Spectre对电路仿真,结果表明,在-50~+125℃温度范围内,基准输出电压的温度系数为2.62×10-6/℃,低频时的电源抑制比(PSRR)高达88 dB。     

一种高电源抑制比的CMOS带隙基准电压源设计

介绍一种基于CSMC0.5μm工艺的低温漂高电源抑制比带隙基准电路。本文在原有Banba带隙基准电路的基础上,通过采用共源共栅电流镜结构和引入负反馈环路的方法,大大提高了整体电路的电源抑制比。Spectre仿真分析结果表明:在-40~100℃的温度范围内,输出电压摆动仅为1.7 mV,在低频时达到100 dB以上的电源抑制比(PSRR),整个电路功耗仅仅只有30μA。可以很好地应用在低功耗高电源抑制比的LDO芯片设计中。     

一种改进型BiCMOS带隙基准源的仿真设计

依据带隙基准原理,设计了一种基于90 nm BiCMOS工艺的改进型带隙基准源电路.该电路设置运算跨导放大器以实现低压工作,用共源-共栅MOS管提高电路的电源抑制比,并加设了新颖的启动电路.HSPICE仿真结果表明,在低于1.1 V的电源电压下,所设计的电路能稳定地工作,输出稳定的基准电压约为610 mV;在电源电压V_(DD)为1.2 v、温度27℃、频率为10 kHz以下时,电源噪声抑制比约为-45 dB;当温度为-40～120℃时,电路的温度系数约为11 × 10~(-6)℃,因此该基准源具有低工作电压、高电源抑制比、低温度系数等性能优势.     

改善放大器电路电源抑制比的方法

在实际应用电路时,噪声及波动经常不知不觉会引入到供电电压中,从而影响输出端电压。为使电路稳定,需消除或抑制所产生的噪声。文中讨论了3种改善放大器电路电源抑制比（PSRR）的方法：共源共栅方法、反馈技术、设计附加的能够减小电源对输出端电压增益影响的电路。通过3种技术的仿真数据输对比,其能维持较高的增益值,对有级联放大器的...     

一种高电源抑制比CMOS能隙基准电压源

介绍了一个采用０．６μｍ数字ＣＭＯＳ工艺制作的能隙基准电压源电路,该电路具有小的硅片面积（０．０６ｍｍ２）、高电源抑制比和较低温度系数。在该电路应用于高精度电路的偏置系统时,还可增加改善输出偏置电流温度系数的电路。     

一种高精度CMOS带隙基准电路的设计

采用ASMC0.35μm CMOS工艺设计了低功耗、高电源抑制比(PSRR)、低温漂、输出1V的带隙基准源电路。该设计中,偏置电压采用级联自偏置结构,运放的输出作为驱动的同时也作为自身电流源的驱动,实现了与绝对温度成正比(PTAT)温度补偿。通过对其进行仿真验证,当温度在-40～125℃和电源电压在1.6～5V时,输出基准电压具有3.68×10-6/℃的温度系数,Vref摆动小于0.094mV;在低频时具有-114.6dB的PSRR,其中在1kHz时为-109.3dB,在10kHz时为-90.72dB。     

一种高电源抑制比的LDO电路的设计

电源抑制比（PSRR）反映的是电路对电源噪声的敏感程度,在电源管理电路中是极为重要的性能指标。总是希望有高的电源抑制比来抑制电源噪声对电路的影响。低压差线性稳压（LDO）电路中这个指标尤为重要,本文将设计一款具有高电源抑制比的低压差线性稳压器。     

A high PSRR CMOS voltage reference with 1.2 V operation

A high power supply rejection ratio (PSRR) CMOS band-gap reference (BGR) with 1.2 V operation is proposed in this paper. The reference features include an error amplifier with a trimming circuit and a trimming resistor array on the chip. Local positive feedback is used in the error amplifier to obtain high gain. By trimming the resistor array, the PSRR of the error amplifier is trimmed around one to obtain a high PSRR. The trimming resistor array is controlled externally. The post simulation results indicate that the PSRR is up to ?130 dB@DC and ?89 dB@10 kHz. The experimental results show that, under a supply voltage of 1.2 V the measured PSRR is ?103 dB@dc and ?74 dB@10 kHz.     

下截止频率1.3～244Hz可调带通VGA设计

采用电压控制的伪电阻结构,设计了一款具有超低频下截止频率调节功能的带通可变增益放大器(VGA),由于该结构具有可调节超大的等效电阻和反馈电容使VGA的下截止频率可以调节.提出了一种改进的甲乙类运算跨导放大器(OTA)结构,采用新颖的浮动偏置设计,在满足高压摆率的条件下,有效提高共源共栅结构的电压输出范围.将伪电阻用于OTA的共模反馈,克服了阻性共模检测结构负载效应的问题.该VGA电路采用TSMC 0.18 μm标准工艺设计和流片,测试结果表明,1.2V电源电压下,其下截止频率调节范围为1.3～ 244 Hz,增益为49.2,44.2,39.2 dB,带宽为3.4,3.9,4.4 kHz,消耗电流为3.9 μA,共模抑制比达75.2 dB.     

基于跨导放大器的电流模式积分单元的设计

在集成电路系统中,各种模拟功能的电流单元都是由基本的电流模单元组成。跨导放大器是电流模电路的基本单元。基于跨导放大器的电流模积分器可以实现电流到电流的积分转换。同时可应用于各种集成滤波电路的设计。在此采用0．18ptmCMOS仿真工艺,使用共源共栅结构设计一款供电电压为1．8V的高增益低功耗的跨导放大器,采用具有PTAT基准电流源的偏置电路,使用HSpice进行优化设计,并将此放大器应用于电流模式积分单元的电路仿真。