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.     

一种折叠共源共栅运算放大器的设计

折叠共源共栅运放结构的运算放大器可以使设计者优化二阶性能指标,这一点在传统的两级运算放大器中是不可能的。特别是共源共栅技术对提高增益、增加PSRR值和在输出端允许自补偿是有很用的。这种灵活性允许在CMOS工艺中发展高性能无缓冲运算放大器。目前,这样的放大器已被广泛用于无线电通信的集成电路中。介绍了一种折叠共源共栅的运算放大器,采用TSMC 0.18混合信号双阱CMOS工艺库,用HSpice W 2005.03进行设计仿真,最后与设计指标进行比较。     

低电压高增益带宽CMOS折叠式共源共栅运算放大器设计

本文基于SIMC 0．18μm CMOS工艺模型参数,设计了一种低电压高单位增益带宽CMOS折叠式共源共栅运算放大器。该电路具有相对高的单位增益带宽,并具有开关电容共模反馈电路（CMFB）稳定性好、对运放频率特性影响小的优点,Hspice仿真结果表明,在1．8V电压下,运算放大器的直流开环增益为62．1dB,单位增益带宽达到920MHz。     

一款高性能共源共栅运算放大器设计

基于CSMC 0.5μm标准CMOS工艺,采用复用型折叠式共源共栅结构,设计一种折叠式共源共栅运算放大器。该电路在5V电源电压下驱动5pF负载电容,采用Cadence公司的模拟仿真工具Spectre对电路进行仿真。结果表明,电路开环增益达到了71.7dB,单位增益带宽为52.79MHz,开环相位裕度为60.45°。     

一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器的设计

本文设计了一种低压低功耗CMOS折叠一共源共栅运算放大器.该运放的输入级采用折叠-共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;由于采用AB类推挽输出级,实现了全摆幅输出,并且大大降低了功耗.采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,基于BSIM3V3 Spice模型,用Hspice对整个电路进行仿真,结果表明:与传统结构相比,此结构在保证增益、带宽等放大器重要指标的基础上,功耗有了显著的降低,非常适合于低压低功耗应用.目前,该放大器已应用于14位∑-△模/数转换电路的设计中.     

一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器的设计

设计了一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器。该运放的输入级采用折叠-共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;由于采用AB类推挽输出级,实现了全摆幅输出,并且大大降低了功耗。采用TSMC 0.18μmCMOS工艺,基于BSIM3V3 Spice模型,用HSpice对整个电路进行仿真,结果表明:与传统结构相比,此结构在保证增益、带宽等放大器重要指标的基础上,功耗有了显著的降低,非常适合于低压低功耗应用。目前,该放大器已应用于14位∑-Δ模/数转换电路的设计中。     

折叠式共源共栅运算放大器的0.6μm CMOS设计

折叠式共源共栅结构的运算放大器不仅能提高增益、增加电源电压噪声抑制能力,而且在输出端允许自补偿.基于0.6μm CMOS工艺,验证了一种折叠共源共栅的运算放大器的参数指标.理论计算和实际分析相结合,仿真结果达到设计指标要求.     

一种折叠式共源共栅运算放大器的准确设计方法

传统折叠式共源共栅放大器的人工设计流程只能得到近似的设计结果,优化方法获得的结果较好,但需耗费大量计算。文中针对这类放大器,给出了一种准确设计方法。通过SPICE仿真弥补传统设计流程各性能指标解析近似产生的误差,同时采用基于BSIM模型的器件尺寸计算,反复执行这一设计流程,消除了传统设计过程存在的误差,得到准确的设计结果。文中所提方法相较于传统人工方法更精确,避免了设计时的反复调试;与优化方法相比,虽仍要通过一个迭代过程,但因收敛较快,故计算量较小。文中以0.18μm与90 nm实际工艺库下的电路设计为例,给出了仿真设计结果,证明了所提方法的正确性与有效性。     

一种低电压CMOS折叠-共源共栅跨导运算放大器的设计

设计了一种全差分折叠-共源共栅跨导运算放大器,并将其应用于80 MHz开关电容带通Δ-Σ A/D转换器中.该跨导运算放大器采用0.35 μm CMOS N阱工艺实现,工作于2.5 V电源电压.模拟结果表明,该电路的动态范围为80 dB、直流增益63.4 dB、单位增益带宽424 MHz;在最大输出摆幅、建立精度为0.1%时,建立时间为7.5 ns,而功耗仅为7.5 mW.     

改进型折叠式共源共栅运算放大器电路的设计

在套筒式共源共栅、折叠式共源共栅运放中,折叠式共源共栅运算放大器凭借较大的输出摆幅和偏置电压的较低等优点而得到广泛运用。但是,折叠式的这些优势是以牺牲较大的功耗、较低的电流利用率而换取的。本文以提高电流利用率为着手点设计了一种改进的折叠式共源共栅运算放大器,在相同的电压和负载下改进的折叠式共源共栅运算放大器能显著提升跨导、压摆率和噪声性能。仿真结果表明在相同功耗和面积的条件下,改进的折叠式共源共栅运算放大器的单位增益带宽和压摆率是折叠式共源共栅运放的3倍。     

一个自偏压互补折叠式共源共栅放大器的设计

对传统CMOS折叠式共源共栅运算放大器进行分析和总结,利用自偏压互补折叠技术实现了一种高性能CMOS自偏压互补折叠式共源共栅运算放大器。这个设计消除了6个外部偏置电压,减小了供电电压,并且提高了输出摆幅和开环增益,同时,使用这个方案还可以使芯片面积、功耗、偏置部分对噪声和串扰的灵敏度降低,最后描述了设计过程并给出了设计的仿真结果,证实该结构的可行性。     

恒跨导高摆率轨对轨运算放大器的设计

本文在分析MOS管恒跨导输入级和AB类输出级运算放大器的基础上设计了一个高摆率、恒跨导的轨对轨运算放大器。在输入级中采用了齐纳二极管的稳压原理,保证Rail-to-Rail运算放大器的输入跨导恒定。为了实现高转换率,本文采用了一种新型的压摆率提高电路。另外,为了提高系统的稳定性,采用了控制零点的米勒补偿进行频率补偿。采...     

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。     

一种改进输入级结构的轨至轨运算放大器设计

基于0.18μm CMOS标准工艺设计了一种改进输入级结构的轨至轨运算放大器电路。该电路由输入级电路、共源共栅放大电路、共源输出电路及偏置电路组成。通过引入正反馈的MOS耦合对管将输入级电路改进为预放大电路,然后对其进行了详细分析,利用Cadence软件对电路进行仿真。仿真结果表明本文结构的低频直流开环增益可以达到80 dB,比相同参数下的普通结构高20 dB左右。相位裕度达到73o,共模输入电压范围满足全幅摆动,共模抑制比低频时可以达到107 dB。     

改进型循环折叠共源共栅放大器的分析与实现

本文分析并实现了一种改进型循环折叠共源共栅放大器（IRFC）。本文分析了IRFC并将其与循环折叠共源共栅放大器（RFC）和传统折叠共源共栅放大器（FC）进行了比较,并证明IRFC能显著提升跨导、压摆率和噪声性能。放大器由0.13微米工艺实现,测试结果表明在相同功耗和面积的条件下,IRFC的单位增益带宽和压摆率是FC的3倍,并且是RFC的1.5倍。     

一种亚阈值有源共源共栅补偿运算放大器

针对低压低功耗高增益高带宽应用背景的运算放大器,提出一种新型亚阈值有源共源共栅补偿(SACC)运算放大器。通过使用亚阈值跨导提升辅助放大器,以非常低的功耗成本改善整体电路的带宽,同时有效地减小补偿电容的数值,且输出级采用动态前馈结构,显著提升电路摆率。当驱动10 pF容性负载时,放大器的补偿电容仅需60 fF即可实现稳定,从而大大减小了放大器的版图面积。提出的放大器在28 nm CMOS工艺下设计并验证,并且当驱动10 pF的容性负载时,仿真结果表明,在0.9 V电源电压下,可实现69.5 dB的直流增益和13.3 MHz的增益带宽积,且功耗仅为4.5μW。此外,提出的放大器与现有的方案相比较具有更好的品质因数(FOM)。     

一种轨对轨CMOS运算放大器的设计

基于0.6μmCMOS工艺,设计了一种轨对轨运算放大器。该运算放大器采用了3.3V单电源供电,其输入共模范围和输出信号摆幅接近于地和电源电压,即所谓输入和输出电压范围轨对轨。该运放的小信号增益为77dB,单位增益带宽为4.32MHz,相位裕度为79°。由于电路简单,工作稳定,输入输出线性动态范围宽,非常适合于SOC芯片内集成。     

一种低功耗高增益复合共源共栅放大器

基于TSMC 0.25 μm工艺,设计了一种复合共源共栅两级CMOS运算放大器.与传统CMOS运算放大器相比,该运放利用MOS管工作在弱反型区时跨导较大、工作电流较小的特点,有效提高了运放的增益,同时降低了功耗,提高了输出电压摆幅.运放结构简单,降低了补偿难度,3.5 pF的补偿电容就可以支持运放稳定工作.仿真与实验数据表明,设计的运算放大器直流增益可达110 dB以上,功耗为110 μW.     

共源共栅两级运放中两种补偿方法的比较

给出了两种应用于两级CMOS运算放大器的密勒补偿技术的比较,用共源共栅密勒补偿技术设计出的CMOS运放与直接密勒补偿相比,具有更大的单位增益带宽、更大的摆率和更小的信号建立时间等优点,还可以在达到相同补偿效果的情况下极大地减小版图尺寸.通过电路级小信号等效电路的分析和仿真,对两种补偿技术进行比较,结果验证了共源共栅密勒补偿技术相对于直接密勒补偿技术的优越性.     

一种宽带恒定跨导轨对轨运算放大器的设计

介绍了一种具有轨对轨输入功能的CMOS输入级电路。该电路克服了一般运算放大器只能工作在一定共模输入范围的输入级的缺陷，在各种共模输入电平下有着几乎恒定的跨导，使频率补偿更容易实现，且由于其工作原理与MOS晶体管的C—V解析关系无关，对制造工艺依赖性小，适用于深亚微米工艺。在此基础上，设计出了一种宽带的运算放大器，该运算放大器具有轨对轨输入、输出能力，可以作为常用模拟电路的基本单元模块。它没有严格的共模输入限制，跨导和整体性能稳定，适于为更大规模的数字／模拟混合信号系统提供行为级模型。