一种输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计

随着电源电压的日益降低,信号幅度不断减小,在噪声保持不变的情况下,信噪比也会相应地减小。为了在低电源电压下获得高的信噪比,需提高信号幅度,而输入输出轨到轨运算放大器可获得与电源电压轨相当的信号幅度。中文在理论分析了输入输出轨到轨CMOS运算放大器主要架构优缺点后,给出了一种新的输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计,该电路在华润上华0.18 μm工艺平台上流片验证。测试结果表明,输入范围从0到电源电压,输出范围从50 mV到电源电压减去50 mV,实现了输入输出轨到轨的目标。     

一种高增益多级运算放大器的设计

为了保证运算放大器在深亚微米量级也能提供足够的增益,三级运算放大器的研究成为近年的热点内容。基于SMIC 0.18 μm工艺设计了一种三级运算放大器,前两级采用折叠共源共栅结构,在提供足够直流增益的同时增加了输入输出摆幅,并且采用DFCFC补偿方案使整体性能得到优化。在3.3 V电源电压下,负载为5 pF电容时,直流开环增益为155 dB,单位增益带宽达到了32 MHz,相位裕度为56.09°。仿真结果表明,设计的三级运算放大器具有较理想的频率响应和瞬态响应,并且所需的补偿电容值较小,芯片面积得到优化,较容易在CMOS工艺下实现。     

一种用于Σ-Δ A/D转换器的运算放大器设计

设计了一种用于Σ-ΔA/D转换器的运算放大器,该运算放大器采用两级全差分折叠式共源共栅结构.运用动态频率补偿技术,实现两种工作状态下的频率补偿.提出一种新型共模反馈(CMFB)方案,使共模电平获得较高的稳定度.整个运放电路采用0.35μm标准CMOS工艺,电源电压为5V.仿真结果表明,在5V电压下,运放的直流增益为120.5dB,输出摆幅为±4.2V.     

一种间接反馈补偿运算放大器的设计

针对传统密勒补偿运算放大器补偿电容大、带宽低等问题,提出了一种间接补偿运算放大器的设计方法。运算放大器采用中芯国际（SMIC）180nm CMOS工艺,设计出的间接反馈补偿放大器与密勒补偿放大器具有相似的仿真结果,但间接反馈补偿的补偿电容更小,优化了设计面积,消除了右半面零点的影响,且拥有更高的带宽。     

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。     

一种轨至轨CMOS运算放大器的设计

采用华虹NEC0．35μml P2M工艺，设计了一种利用比例电流镜控制的恒跨导R2R输入级及AB类控制输出级的运放结构。仿真结果表明，在2．5V共模输入电压，10pF负载电容和1M负载电阻并联时取得了56dB开环电压增益，60°相位裕度和2．4MHz的单位增益带宽。     

一种基于前馈补偿技术的高性能CMOS运算放大器

基于传统CMOS折叠共源共栅运算放大器的分析和总结,应用前馈补偿技术,实现了一种高性能CMOS折叠共源共栅运算放大器,不仅保证了高开环增益,而且还大大减小了运放的输入失调电压。设计采用TSMC 0.35μm混合信号CMOS工艺实现,采用Hspice进行仿真,仿真结果表明运放的直流开环增益为95 dB,输入失调电压为0.023 mV,负载电容为2pF时的相位裕度为45.5°。     

削波漂移补偿运算放大器

如果想要放大很小的直流电压,则选用削波漂移补偿运算放大器往往是唯一可取的办法。本文将探讨削波放大器具有这种出色的直流特性的原因。除了谈及这个有趣的新电子器件工作的理论背景之外,还要讨论一些固有的问题,当然也要提出一些解决问题的方法。同时,还对现有最流行的削波运算放大器进行综述。在未来的一段长时间里,人们将要求仪表放     

一种驱动大容性负载的三级运算放大器

提出了一种低功耗、高增益、可驱动大容性负载的三级运算放大器。通过采用共源共栅密勒补偿技术和工作在亚阈值区域的跨导提升运算放大器,以低的功耗成本显著减小了补偿电容。通过将负载有关的非主极点推向更高的频率,达到了改善带宽和稳定性的目的。该运算放大器采用UMC 28 nm HLP CMOS工艺进行设计和验证。结果表明,当驱动高达10 nF的容性负载时,总补偿电容仅为440 fF。在1.05 V电源电压下,该运算放大器消耗52 μA 的电流,单位增益带宽为4.84 MHz,增益大于100 dB。     

一种低失调CMOS轨到轨运算放大器研究

基于CMOS工艺设计了一款轨到轨运算放大器,整体电路包括偏置电路、输入级、输出级以及ESD保护电路。电路中的输入级使用了一种全新的架构,通过一对耗尽型NMOS管作为输入管,实现轨到轨输入,同时在输入级采用了共源共栅结构,能够提供较高的共模输入范围和增益;在输出级,为了得到满摆幅输出而采用了AB类输出级;同时ESD保护电路采用传统的GGMOS电路,耐压大于2 kV。经过仿真后可知,电路的输入偏置电流为150 fA,在负载为100 kΩ的情况下,输出最高和最低电压可达距电源轨和地轨的20 mV范围内,当电源电压为5 V时能获得80 dB的CMRR和120 dB的增益,相位裕度约为50°,单位增益带宽约为1.5 MHz。     

一种低电压全摆幅CMOS运算放大器

提出了一种工作于 3 V电压、输入输出均为全摆幅的两级 CMOS运算放大器。为使放大器有较小的静态功耗 ,运算放大器的输入级被偏置在弱反型区 ;输出级采用甲乙类共源输出级 ,以达到输出电压的全摆幅。模拟结果显示 ,在 1 0 kΩ负载下 ,运算放大器的直流开环增益为 81 d B,共模抑制比 91 d B;在 3 p F电容负载下 ,其单位增益带宽为 1 .8MHz,相位裕度 5 9°     

恒电压增益的低电压Rail—to—Rail运算放大器

基于 Alcatel的 0 .3 5μm标准 CMOS工艺 (VT=0 .6 5 V) ,模拟实现了工作电压低达 1 .8V、电压增益偏差仅为 3 % (整个输入共模偏置电压范围内 )的运算放大器 ;电路的设计也避免了差分输入对中 PMOS管和 NMOS管的 W/L的严格匹配 ,增强了电路对工艺的坚固性。对输入差分对偏置电流的控制电路、差分输入对的有源负载和 AB类 Rail- to- Rail输出级进行了整体考虑 ,确保电压增益恒定的新型结构 ,使该运放在 2 V电源电压下 ,电压增益达到 80 d B(1 0 kΩ 电阻和 1 0p F电容并联负载 ) ,单位增益带宽为 1 2 MHz,相位裕量 72°     

与工艺无关的Rail-to-Rail CMOS运算放大器

设计了一种与工艺无关的Rail-to-Rail运算放大器，它采用一种新型的与工艺无关的恒跨导Rail-to-Rail输入级结构，输入级的P管对和N管对的宽长比不需匹配特定的工艺。同时，还采用了前馈AB类控制的rail-to-rail输出级，以保证输出绢有大的动态输出范围和较强的驱动负载的能力。在电源电压为2.7V时，整个运算放大器在0.35μmAlcatel工艺和0.6μm无锡上华工艺下模拟，其输入级跨导偏差分别为7%和14%，直流增益分别为87.9dB和78.4dB，单位增益带宽分别为14MHZ和9MHZ，相位裕度为67度和75度。     

1.5V低功耗Rail-to-Rail CMOS运算放大器

基于2μm标准P阱CMOS工艺,实现了一种1.5V低功耗Rrail-to-Rail CMOS运算放大器.本运算放大器采用两对跨导器作rail-to-rail输入级,并运用电流折叠电路技术,将最低电源电压降到VT+3VDS.sat.运放同时采用一种适合于低电压要求的对称AB类推挽电路作rail-to-rail输出级,获得了高驱动能力和低谐波失真.芯片测试结果表明,在100pF负载电容和1K负载电阻并联条件下,运放的静态功耗只有270μW,开环电压增益,单位增益带宽和相位裕度分别达到了70dB,2.2MHz和60.     

一种高CMRR高增益运算放大器的设计

设计了一种基于TSMC 0.5 μm工艺的高共模抑制比、高增益运算放大器。针对该运放的结构,提出了相应的频率补偿方法,使得电路具有较好的稳定性。该运放可用于生物电势信号检测等对共模抑制比要求较高的场合。仿真结果表明,电路的共模抑制比高达137 dB,低频增益为117 dB,单位增益带宽为6.36 MHz,功耗仅为227 μW。     

A Novel Frequency Compensation Technique for Three-Stage Amplifier

Multistage amplifiers are urgently needed with the advance in technology, due to the fact that single-stage cascode amplifier is no longer suitable in low-voltage designs. Moreover, the short-channel effects of the sub-micro CMOS transistor cause output-impedance degradation and hence the gain of an amplifier is reduced dramatically[1~6]. For multistage amplifiers, most of the compensation methods are based on pole splitting and pushing the right-half-plane zero to high frequencies or pole-ze…     

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。     

一种电流跟踪补偿的输入输出全摆幅运算放大器

介绍了一种工作在2.5V电压下、具有全摆幅输入与输出功能的两级CMOS运算放大器。通过一种简单有效的电流跟踪电路实现了输入跨导恒定的要求，这样使得频率补偿变得容易实现；为了降低功耗，输入级工作在弱反型区：输出级采用带有前馈控制电路的AB类输出电路，实现了输出信号的轨至轨。电路具有结构简单、功耗低、面积小、性能高等优点。     

一种适合VLSI库的Rail-to-Rail运算放大器

介绍了一种适于 VLSI库单元的轨到轨 (Rail-to-Rail)运算放大器。低电压、低功耗、输入输出动态幅度达到 Rail-to-Rail的运放模块是研究的核心。文章分析了该运放模块的输入、输出级 ,并分析了 cascodedMiller频率补偿技术。芯片采用新加坡特许半导体制造公司 0 .6μm N阱 CMOS工艺 ,芯片面积 0 .0 2 4mm2 。测试结果表明 :该运放模块在 3 V工作电压下直流增益 90 d B,共模输入范围 -0 .4～ 4V,输出动态范围 0～ 2 .9V,单位增益带宽 7MHz,相位裕量 70°,静态功耗仅有 0 .3 m W,特别适合作为 VLSI的库单元     

一种高增益带宽积CMOS跨导运算放大器

提出了一种高增益带宽积CMOS跨导运算放大器,它采用多级前馈补偿结构。该跨导运算放大器采用调零电阻补偿技术,取消了一个非主极点,以提高电路的增益带宽积。电路采用0.18 μm 标准CMOS工艺进行设计,并采用Hspice工具仿真。仿真结果表明,在1.2 V工作电压下,直流增益为71 dB,增益带宽积为1.4 GHz,功耗为2.2 mW。