一种低电压高性能的运算放大器设计

基于0.18μm CMOS标准工艺设计了一种低电压高性能运算放大器。阐述了具有负反馈的三支路基准电流源、带有正反馈环路增益提高的CMOS源极耦合差分输入级结构电路。基于频率补偿思想,提出一种新型频率补偿方法,能够有效提高运算放大器的系统性能。经版图后仿真表明:该运算放大器在1.2 V电源电压下具有109 d B的直流增益,259 MHz的增益带宽,相位裕度74°,功耗为0.82 m W,能够广泛应用到大多数电路中。     

0.5umCMOS新型电流反馈放大器的分析与设计

设计了一种CMOS电流反馈运算放大器,通过在输出端采用电阻反馈,增强带负载能力,利用MOS管实现串联电阻以消除补偿电容带来的低频零点,通过高输出阻抗镜像电流镜增大了电路的增益,并用共源共栅电流源为电路提供偏置电流以减小电源电压的变化对偏置电流影响.使用BSM3 0.5um CMOS工艺参数,PSPICE模拟结果获得了与增益关系不大的带宽,电路参数为:84.2dB增益,447MHz的单位增益带宽,62度的相位裕度,138dB共模抑制比以及在Ⅳ电源电压仅产生0.7mw的功耗.     

一种用于流水线ADC中的全差分运算放大器

提出了一种高增益、高稳定性全差分运算放大器,采用稳定的共模反馈结构.该运算放大器由一个折叠式运放和一个共源增益级构成,并对运放和共模反馈环路都进行了密勒补偿,实现了运放和共模反馈环路,同时具有高增益和足够的相位裕度.经仿真可得,负载为5pf时,运放的开环增益97.64dB,单位增益带宽27.74MHz,相位裕度86.87°,输出摆幅5.1V,建立时间80ns(90%),共模反馈环路同样具有高增益和高相位裕度,非常适合用于高精度流水线式A/D转换器中的级间增益电路和采样保持电路.     

一种适于Sigma-Delta ADC的高增益放大器的设计

设计了一种应用增益增强技术和斩波稳定技术的全差分折叠式共源共栅运算放大器。整体放大器采用了折叠式共源共栅结构,主运算放大器采用增益增强技术和开关电容共模反馈,两个辅助运算放大器采用连续时间共模反馈以实现高增益。此外,还采用了斩波稳定技术,在放大器的前后加入斩波开关,达到了滤除低频噪声的效果。在基于SMIC 55nm工艺库,电源电压3.3V下,在Cadence平台利用Spectre进行模拟仿真,仿真结果表明：等效输出噪声低频处的噪声被滤除,运算放大器的增益为116.9dB,相位裕度为72°,单位增益带宽为355MHz,能够使放大器应用于低频域,能够满足Sigma-Delta调制器对于音频频域的设计需要。     

ADC低电压高增益运算放大器VLSI设计

结合模／数转换器工作原理和VLSI设计方法,分析和设计了一种应用于ADC的高增益运算放大器。由于套筒式共源共栅结构电路具有增益高、功耗低、频率特性好的优点,故采用套筒式共源共栅结构来完成高增益放大器的设计。在1．8V电源电压下,运算放大器采用Chartered0．18μmCMOS工艺模型进行Cadence仿真。结果表明,该放大器的增益、带宽、相位裕度、功耗等均能达到设计要求。     

一种增益自举运算放大器的分析与优化设计

基于开关电容的流水线ADC设计中,运算放大器的建立时间和精度是关键指标。而增益自举运算放大器的建立时间分析比较复杂。本文通过理论推导和模型简化的方法分析其主运放和辅助运放的单位增益带宽及相位裕度对建立时间的影响。提出了一种P型与N型传输函数相同的辅助运放电路,并以此设计了一个高速、低功耗的自举运算放大器。     

3.3V/0.18μm恒跨导轨对轨CMOS运算放大器的设计

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一种3.3 V低压轨对轨(Rail-to-Rail)运算放大器。该运算放大器的输入级采用3倍电流镜控制的互补差分对结构,实现了满电源幅度的输入输出和恒输入跨导;输出级采用前馈式AB类输出控制电路,保证了轨对轨的输出摆幅以及较强的驱动能力。仿真结果表明,直流开环增益为120 dB,单位增益带宽为5.98 MHz,相位裕度为66°,功耗为0.18 mW,在整个共模范围内输入级跨导变化率为2.45%。     

基于SOC应用的运算放大器IP核设计

基于SOC应用,采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计实现了一个低电压、高增益的恒跨导轨到轨运算放大器IP核.该运放采用了一倍电流镜跨导恒定方式和新型的共栅频率补偿技术,比传统结构更加简单高效.用Hspice对整个电路进行仿真.在1.8V电源电压、10pF负载电容条件下,其直流开环增益达到103.5dB,相位裕度为60.5度,输入级跨导最大偏差低于3%.     

基于电流模电路的通用宽带电流放大器的设计与仿真

设计了一种基于电流模电路的宽带电流放大器。系统由宽带I/V变换器、电压放大器以及宽带压控电流源三模块直接耦合级联而成。详细论述了电路设计原理、电路结构以及元件参数选择方法。通过选用电流反馈型运算放大器设计电路,不受电压反馈型运放增益带宽积和有限压摆率的限制,提高了电流放大器的带宽;用负载接地的豪兰德电流源设计压控电流源,实现较高精度的V/I转换;采用三级结构,增益及带载能力可以根据实际需要灵活调节。系统仿真结果表明,论述的电路设计方法是可行的。测得典型电路的输入电阻约为0.13Ω,输出电阻为约59 kΩ,电流增益为60 d B。     

一种恒跨导轨到轨CMOS运算放大器的设计

基于0.35微米CMOS工艺,设计了一种轨到轨运算放大器.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到轨.该运放的小信号增益为78dB,单位增益带宽为4.4MHz,相位裕度为75度.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.     

带模拟光耦隔离的信号放大电路的设计

采用运放LM324构成的仪用放大器电路作为信号放大电路的输入,不但具有输入阻抗高、稳定性好、放大倍数高,而且具有可调的优点.电路同时还使用了模拟光耦隔离器件,实现外部被检测电路与核心控制芯片在电器上的隔离,避免了外部的电磁干扰,并已在喷气织机的张力检测上得到了很好的应用.通过应用表明,该电路线性度好,完全能满足高放大倍数、高稳定性的仪器仪表信号的放大处理要求.     

基于差分放大电路的宽带直流放大器的设计

宽带直流放大器在微弱信号监测和测量电路系统中应用非常广泛,本论文提出了一种基于差分放大电路原理,并采用高速宽带集成运放作为主放大器,来设计宽带直流放大器的具体方法。     

时间模式放大器设计

互补性金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)工艺尺寸的不断缩小从正面影响了系统的尺寸和性能,同时也对集成电路的可靠性和信号完整性产生了严重的负面影响。为了解决这个问题,提出了一种时间模式信号处理电路代替传统的电压模式信号处理电路,在此基础上,设计了一种基于BSIM3模型、0.18umCMOS工艺的时间模式放大器(TMA,Time-Mode Amplifier)电路,并对该电路进行了原理分析和Hspice仿真,实验结果表明,当输入时间差为皮秒级时,输出时间差会达到纳秒级,能很好地实现时间模式放大功能。     

一种带宽直流放大器的设计

设计了一种由前置放大电路、可预置增益放大电路、低通滤波电路、后级放大电路、直流稳压电路及单片机控制电路组成的带宽直流放大器.其中增益放大电路由两级可变增益宽带放大器AD603组成,增益的预置由单片机实现,滤波器采用二阶巴特沃思滤波器,而后级放大电路可将输出电压有效值放大到10 V.整个设计实现了最大电压增益AV≥60 dB,并且增益连续可调,其制作成本低、电源效率高.     

A novel parametric-effect MEMS amplifier

This paper presents the theory and measurements of a mechanical parametric-effect amplifier with a 200-kHz input signal and a 1.84-MHz output signal. The device used is a MEMS time-varying capacitor which is composed of an array of low-stress metallized silicon-nitride diaphragms, and is pumped by a large-signal voltage at 1.64 MHz. This induces a large change in the capacitance, and results in parametric amplification of an input signal at 200 kHz. The parametric amplifier capacitance is 500 pF, resulting in an output impedance of 140 Ω. A higher impedance can also be achieved with a lower capacitance. To our knowledge, this device is the first-ever MEMS mechanical up-converter parametric-effect amplifier developed with an up-conversion ratio of 9:1. The measurements agree very well with theory, including the effect the series resistance and the and of the MEMS time-varying capacitor. The application areas are in amplifiers which operate at very high temperatures (200°C-600°C), under high particle bombardment (nuclear applications), in non-semiconductor-based amplification, and in low-noise systems, since parametric amplifiers do not suffer from thermal, shot, or 1/f noise problems     

高效率线性功率放大器设计

3G信号的高峰均比和快速的包络变化为基站功率放大器的设计提出了新的挑战。结合Doherty技术与基带多项式预失真技术,设计了一款高效率线性功率放大器。仿真分析得到,放大器在输出为P1dB到回退6dB的范围内,效率超过38.4%。使用码率为3.6864Mcps的CDMA2000信号源测试,在输入功率为38.5dBm时,其输出信号的ACPR达到-45dBc。本设计在线性放大的条件下实现了从P1dB处回退6dB范围的高效率放大器。     

一种用于微加速度计的低输入电容运算放大器

采用0.5μm CMOS工艺设计了一种低输入电容运算放大器。该运算放大器通过采用正反馈回路消除运算放大器输入管的密勒电容来实现低输入电容。分析了寄生电容对加速度计灵敏度的影响,并提出了一种采用低输入电容运算放大器的开环加速度计接口电路实现方法。结果表明:采用低输入电容运算放大器能够有效地提高加速度计灵敏度。     

一种超宽带低噪声放大器

提出一个共源共栅结构的超宽带低噪声放大器。该电路基于台积电0.18μmCMOS工艺,工作在3GHz～5GHz频率下,用来实现超宽带无线电。仿真结果表明,该低噪声放大器有最大13.6dB的增益。整个频段噪声系数小于1.9dB。输入和输出反射损耗都小于-11dB。一阶压缩点在-15dBm左右。功耗为18.7mW。     

射频宽带功率放大器设计

针对软件无线电台的特点与要求,研制了一款射频宽带功率放大器。首先,判别功率管的稳定性,基于S参数的设计方法,对功放的输入输出匹配电路进行设计和仿真优化。最终使该款功率放大器测试结果达到设计要求。