一种采用增益增强技术的全差分运放设计和实现

设计了一种采用增益增强技术并带有共模反馈的全差分运算放大器.该运算放大器主要由三个折叠式共源共栅结构的运放、一个偏置电路和一个共模反馈电路组成.运算放大器采用chartered 0.35 μm CMOS工艺实现,仿真结果表明运放开环增益为106.8 dB,单位增益带宽为58 MHz,相位裕度为79°(负载Cload=1 pF).对流片运放进行测试和分析,运算放大器测试指标和仿真指标基本接近,较好达到预先的设计要求.     

一种恒跨导高增益轨到轨运算放大器

基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种新颖的恒跨导高增益轨到轨运算放大器。输入级仅由NMOS管差分对构成,采用电平移位及两路复用选择器控制技术,在轨到轨共模输入范围内实现了输入级恒跨导。中间级采用折叠式共源共栅放大器结构,运算放大器能获得高增益。输出级采用前馈型AB类推挽放大器,实现轨到轨全摆幅输出。利用密勒补偿技术进行频率补偿,运算放大器工作稳定。仿真结果表明,在1.8 V电源电压下,该运算放大器的直流开环增益为129.3 dB,单位增益带宽为7.22 MHz,相位裕度为60.1°,整个轨到轨共模输入范围内跨导的变化率为1.44%。     

一种低噪声高共模抑制比运算放大器的分析与设计

低噪声高共模抑制比的运算放大器是将套筒式共源共栅结构、差分输出和共模负反馈相结合,设计出的一种新型运算放大器.基于SMIC0.18 μm工艺模型对电路进行设计,仿真结果表明该电路的开环增益为82.3 dB,相位裕度为66°,共模抑制比为122 dB,增益平坦带宽为15 MHz,噪声为7.781 nV/sqrt （Hz）,达到设计要求.     

用于Sigma-Delta调制器的低电压跨导运算放大器

跨导运算放大器是模拟电路中的重要模块,其性能往往会决定整个系统的效果.这里设计了一种适用于高阶单环Sigma-Delta调制器的全差分折叠式共源共栅跨导运算放大器.该跨导运算放大器采用经典的折叠式共源共栅结构,带有一个开关电容共模反馈电路.运算放大器使用SIMC 0.18 μm CMOS混合信号工艺设计,使用Spectre对电路进行整体仿真,仿真结果表明,负载电容为5 pF时,该电路直流增益可达72 dB、单位增益带宽91.25 MHz、相位裕度83.35°、压摆率35.1 V/μs、功耗仅为1.41 mW.本设计采用1.8 V低电源电压供电,通过对电路参数的优化设计,使得电路在低电压条件下仍取得良好的性能,能满足Sigma Delta调制器高精度的要求.     

适用于高阶Sigma Delta调制器的全差分运算放大器的设计

比较了套筒式共源共栅、折叠式共源共栅和两级AB类输出的三种运算放大器结构,提出了一种可用于前馈型高阶Sigma Delta调制器的全差分跨导运算放大器.采用SIMC 0.18 μmCMOS工艺,完成了含共模反馈电路的两级AB类输出的跨导运算放大器的设计.利用Cadence/Spectre仿真器进行仿真,结果表明放大器的直流增益为62.19dB,单位增益带宽为205.56 MHz,相位裕度为70.81°,功耗仅为0.42 mW,适合于低压低功耗Sigma Delta调制器的应用.     

一种用于DRSSADC电路的积分器设计

介绍了一种用于DRSSADC(dual-ramp-single-slop analog to digital converter)电路的积分器设计,该积分器电路采用全差分结构,主要包含了折叠共源共栅运算放大器和改进型开关电路。在分析积分器原理的基础上,主要讲述了改进型开关电路和折叠共源共栅运算放大器的设计。在0.35μm CMOS工艺下,3V电源电压,对折叠共源共栅运算放大器进行了HSPICE仿真。仿真结果表明,该电路的直流增益64.5dB、单位增益带宽7MHz,相位裕度85°,功耗仅为87.5μW,适用于DRSSADC。     

CMOS运算放大器的设计与Cadence仿真

本文根据运算放大器的设计要求(开环电压增益、相位裕度),分析了CMOS运算放大器的性能参数,设计出器件的几何尺寸,最后通过Cadence仿真得到性能指标的仿真结果.     

恒跨导轨对轨CMOS运算放大器的设计

为了提高运算放大器对电源电压的利用率,基于GSMC 0.18 μm CMOS工艺模型,设计了一种高增益恒跨导轨对轨CMOS运算放大器。该运算放大器的输入级采用了互补差分对,并通过3倍电流镜法保证输入级总跨导在整个共模输入范围内恒定;为了获得较大的增益和输出摆幅,中间级采用了折叠式共源共栅结构;输出级采用了AB类输出控制电路,使输出摆幅基本实现了轨对轨。在3.3 V供电电压以及1.6 V输入电压下,该放大器的直流增益为126 dB,单位增益带宽为50 MHz,相位裕度为65°。电路结构简单,易于调试,可大大缩减设计周期和成本。     

可变增益的功率放大器单片微波集成电路

根据电压控制增益电路理论及放大器设计原理,设计制作了一种基于GaAs工艺的可变增益功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。采用电路仿真ADS软件进行了原理图及版图仿真,研究了增益控制电路在放大器中的位置对性能的影响。最终实现了在6~9 GHz频率范围内,1 dB压缩点输出功率大于33 dBm,当控制电压在-1~0 V之间变化时,放大器的增益在5~40dB之间变化,增益控制范围达到了35 dB。将功率放大器与增益控制电路制作在同一个单片集成电路上,面积仅为3.5 mm×2.3 mm,具有灵活易用、集成度高和成本低的特点,可广泛应用于卫星通信和数字微波通信等领域。     

适用于高阶∑△调制器的全差分运算放大器的设计

比较了增益自举式共源共栅、折叠式共源共栅和套筒式A／A类三种常用的运算放大器结构．提出了一种可用于各种高阶∑△调制器的全差分运算放大器。采用SIMC0．35μm标准CMOS工艺．完成了含共模反馈电路的全差分套筒式运算跨导放大器的设计。仿真结果表明放大器的直流增益为84．5dB,单位增益带宽为199MHz,相位裕度为51°,电路工作可靠,性能优良。     

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°。     

一种电调Doherty功率放大器

提出了一种全新的电调Doherty移动基站功率放大器。该Doherty放大器的载波放大器和峰值放大器的驱动功率分配比及输出合成相位实现了电可调,从而保证了Doherty功率放大器的最佳驱动功率分配比,以及最佳的输出合成相位,同时结合内部线性化技术以实现Doherty功率放大器的最优性能。为保证功率放大器性能的稳定,设计了一种用于Doherty功率放大器的恒静态偏置电路,在-25℃～+50℃的高低温实验中使放大器偏置电流的波动小于5%。功放的工作频率为870～890MHz,增益大于58dB。在CDMA2000信号测试下,输出功率为50.06dBm时,其ACLR(邻道泄漏功率比)小于-47.5dBc,整机效率达42.3%(含驱动级)。     

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。     

一种自适应线性化偏置的单片集成功率放大器

提出一种自适应线性化偏置的电路结构,通过调节控制电压改变偏置管的工作状态,提高功率放大电路的线性度,降低偏置电流对参考电压和环境温度的敏感度.利用双反馈环结构抑制输入阻抗随频率的变化,实现了宽带匹配,拓展了放大器的带宽.采用微波电路仿真软件AWR进行仿真,验证了带宽范围内的相位偏离度在2°以内.基于2μm InGaP/GaAs HBT工艺,设计了集成电路版图并成功流片.测试结果表明:在3.5V电压供电下,该放大器在1～2.5 GHz频带范围内,输入反射系数均在-10 dB以下,功率增益为23 dB,输出功率大于30 dBm,误差向量幅度在2.412 GHz时为.2.7％@24 dBm,最大功率附加效率达40％.     

电荷泵型LED驱动器的CMOS误差放大器设计

结合电荷泵型LED驱动器的工作要求,从减小输出电压纹波、稳定输出电压出发,设计了一款误差放大器。该误差放大器具有较大的工作电压范围,使电荷泵型LED驱动器高效率低噪声工作。基于CHRT0．35μm CMOS MIXED SIGNAL TECHNOLOGY进行仿真,结果表明,在2．7～5V工作电压范围内,开环电压增益约等于72dB,相位裕度约等于65°,单位增益带宽约等于4．6MHz,共模抑制比CMRR约等于113dB,电源抑制比PSRR约等于100dB。     

低功耗恒定跨导轨对轨运算放大器设计技术研究

为了解决轨对轨运算放大器输入级跨导随共模输入电压变化的影响,采用实时共模电压监测技术,动态跟踪轨对轨运放输入级的跨导变化,通过对偏置电流的高精度定量补偿,从而实现了对输入级跨导的恒定性控制。基于0.18μm CMOS工艺进行了具体电路的设计实现,结果表明:在电源电压3.3 V、负载电阻100Ω、负载电容1 nF的条件下,运放增益为148 dB、相位裕度为61°、功耗为39.6μW,共模输入范围高达0~3.3 V,输入级跨导变化率仅为2.1%。     

一种恒跨导轨对轨CMOS运算放大器的设计

设计了一种新颖的恒跨导轨对轨CMOS运算放大器结构。输入级采用轨对轨的结构,在输入级采用4个虚拟差分对管来对输入差分对的电流进行限制,使运放的输入级跨导在工作范围内保持恒定。输出级采用前馈式AB类输出结构,以使输出达到全摆幅。仿真结果显示,在5 V电源电压和带有10 pF电容与10 kΩ电阻并联的负载下,该运放在共模输入范围内实现了恒跨导,在整个共模输入范围内跨导变化率仅为3%,输出摆幅也达到了轨对轨全摆幅,运放的开环增益为108.5 dB,增益带宽积为26.7 MHz,相位裕度为76.3°。     

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.     

一种适用于D类音频功放的全差分运算放大器

介绍了一种应用于超低EMI无滤波D类音频功放的全差分运算放大器结构,可构成积分器,起滤除高次谐波的作用。该运算放大器采用两级结构来获得高增益,第一级为折叠共源共栅,偏置电路采用反馈结构,给整个运算放大器提供偏置电流,从而提高电路的电源抑制比;采用伪AB类输出级提高运放的瞬态响应,稳定运放输出。仿真结果表明,该电路具有良好的性能:增益为113dB,相位裕度为67°;单位增益带宽为1.9MHz,共模抑制比为160dB,电源抑制比为82.7dB;共模反馈环路增益为120dB,相位裕度为62°。     

A robust feedforward compensation scheme for multistage operational transconductance amplifiers with no Miller capacitors

A multistage operational transconductance amplifier with a feedforward compensation scheme which does not use Miller capacitors is introduced. The compensation scheme uses the positive phase shift of left-half-plane (LHP) zeroes caused by the feedforward path to cancel the negative phase shift of poles to achieve a good phase margin. A two-stage path increases further the low frequency gain while a feedforward single-stage amplifier makes the circuit faster. The amplifier bandwidth is not compromised by the absence of the traditional pole-splitting effect of Miller compensation, resulting in a high-gain wideband amplifier. The capacitors of a capacitive amplifier using the proposed techniques can be varied more than a decade without significant settling time degradation. Experimental results for a prototype fabricated in an AMI 0.5-/spl mu/m CMOS process show DC gain of around 90 dB and a 1% settling time of 15 ns for a load capacitor of 12 pF. The power supply used is /spl plusmn/1.25 V.