低压低功耗运算放大器结构设计技术

低电压、低功耗、动态摆幅达到轨到轨（Rail—to—Rail）的运放是实现SOC设计的核心，而相关的输入输出模块是其中的关键技术。本文分析了两种分别工作于弱反型区和强反型区的恒跨导Rail—to—Rail输入级，同时给出了低压和极低压下两种AB类控制输出级的实现方案，并对各方案进行了比较和总结。     

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°     

一种适于Rail-to-Rail输入的2.5 V CMOS模拟采样电路

文本分析了影响低压CMOS采样电路性能的主要因素，设计了一种适合在2．5V电源下工作的CMOS自举开关采样电路。其输入信号的动态范围为0—2．5V，并给出了0．6μm标准CMOS工艺条件下的Hspice模拟结果。     

一种基于嵌入式ADC应用的运算放大器IP核

介绍了一种适用于嵌入式模拟／数字转换器（ADC）应用的全差分低功耗性能可调运算放大器IP核。该运放芯核采用TSMC 0．25μm标准数字CMOS工艺设计。基于BSIM3V3 Spice模型，采用Hspice在2．5V单电源电压下，分别对整个电路在几组不同的偏置条件下进行仿真，其中一组偏置在低频增益为74dB，相位裕度为60°，单位增益带宽为107MHz，摆率为210V／μs时，整个电路的静态功耗仅为1．75mW。     

应用于S波段AESA的射频收发前端设计

采用0．18μm Si RFCMOS工艺设计了应用于s波段AESA的高集成度射频收发前端芯片。系统由发射与接收前端组成,包括低噪声放大器、混频器、可变增益放大器、驱动放大器和带隙基准电路。后仿真结果表明,在3．3V电源电压下,发射前端工作电流为85mA,输出ldB压缩点为5．0dBm,射频输出在2～3．5GHz频带内电压增益为6．3～9．2dB,噪声系数小于14．5dB;接收前端工作电流为50mA,输入1dB压缩点为-5．6dBm,射频输入在2～3．5GHz频带内电压增益为12—14．5dB,噪声系数小于11dB;所有端口电压驻波比均小于1．8：芯片面积1．8×2．6mm0。     

一种低功耗、高线性、双正交可调谐CMOS上变频混频器

针对便携式无线发射机的应用，给出了一种低功耗、高线性、双正交可调谐上变频混频器，采用双正交结构降低了电路对正交信号产生器失配的灵敏度。通过调节混频器的增益降低了电路对混频器增益失配的灵敏度，从而可以实现较高的镜像信号抑制。给出了该混频器应用于2．4GHz WLAN的电路拓扑，并使用UMC 0．18μm CMOS工艺作了仿真。在1．8V工作电压下，该混频器输出1dB压缩点为3．3dBm，功率转换增益为0．2dB，而功耗只有2．6mW。     

3G／4Gsb型蜂窝基站和便携式GPS系统无线解决方案

MGA-43x28系列功率放大器可以提供微型和企业用毫微型系统最后一级的增益，带来34～40dB增益以及15％到13．8％的高功率附加效率。这些功率放大器采用三级式设计，以5V电源电雎工作，输出功率为27．3dBm时，可以达NS0dt3ctHCg信道泄漏比（AI。CR，AdjacentChannelLeakageRatio）的线性度。系列的新三款放大器MGA－43428、     

Hyper-V2．0虚拟化技术高可用性的测试研究

围绕Windows Server2008R2故障转移群集的新特性，研究了Hyper—V2．0版本的高可用性能，并通过场景搭建和故障模拟测试，验证了Hyper—V2．0版本实时迁移和故障转移的实际情况。     

用于千兆以太网模拟接收前端的预均衡电路

文章采用0．18μm／3．3V 1P6M标准CMOS工艺设计实现了用于千兆(1000BaseT)以太网模拟接收前端的预均衡电路。电路由基带漂移补偿电路和可变增益放大器两部分组成，基带漂移补偿电路补偿了由于变压器的高通特性引起的信号基带漂移现象。调整范围从1．75V到2．25V。可变增益放大器除了具有变化范围从1．3到5、共15档的常规增益可调功能外。还具有带宽65MHz的低通滤波特性和共5档的高频补偿功能，版图后仿真结果表明所设计电路完全达到了千兆以太网的系统要求，很好地实现了对输入信号的模拟预均衡处理。     

单片行波功率放大器

报道了一个单片行波功率放大器的研究结果。单级放大器电路采用6个栅宽为420μn的GaAsMESFET作为有源器件，通过采用栅串联电容和漏线阻抗渐变技术，在（1-13）GHz频率范围内线性增益为7．5±0．5dB，输出功率大于0．5W，功率附加效率为16％，输入输出驻波比在1．2—2，1之间。采用离子注入、背面通孔等先进工艺制作在厚度为0．1mm的GaAs基片上，芯片面积为3．7mm×1．85mm。将两个这样的芯片级联得到13±1dB的线性增益。     

功率附加效率为52%的功率放大器

据《日经工卜夕卜口。夕又》1996年第9－2期报道，三菱电机公司新开发了在3．4V电源电压下，功率附加效率为52％的功放模块。在52％的附加效率时的输出功率为31．0dBm（1．26W），增益为25dB，线性增益为25．5dB，测定频率为940．5MHZ，工作频率范围是925、956MHz。该功率放大器的外形尺寸为11．3minX14．2minX27mm（约0．4cm勺，晶体管采用了AIGaAs／InGaAsHEMT，其单位栅党的跨导是原有产品的1．6倍，栅长仍为07pm。功率附加效率为52%的功率放大器@孙再吉…     

1．3～2．2 GHz低噪声低功耗 CMOS LC VCO的设计

基于TSMC 0．18μm RFCMOS工艺,设计并实现了一个宽带低功耗低相位噪声的高性能压控振荡器（VCO）．为实现1．3～2．2 GHz调谐范围,VCO采用7‐bit（128根调谐曲线）固定电容阵列,同时也获得了超低的增益,降低了相位噪声．为弱化宽调谐范围带来的增益波动,VCO采用3‐bit可变电容阵列来提升低带曲线的斜率,以期与高带一致．为实现每根曲线的宽线性范围,可变电容采用分布式偏置电压技术．为降低相位噪声,还提出了一种输出零偏置架构以及电流源噪声滤除技术．测试结果表明,调谐电压的线性范围为0．2～1．6 V ;VCO输出频率范围为1．3～2．17 GHz ;高带调谐曲线叠合超过50％,低带超过80％;VCO增益仅为19 M Hz／V ;增益波动范围为13～25 M Hz／V ．当振荡频率为1312 M Hz ,1 M Hz 频偏处相位噪声为－116．53 dBc／Hz ;当振荡频率为2152 M Hz ,1 M Hz频偏处相噪为－112．78 dBc／Hz ．VCO功耗电流为1．2～3．2 mA ,电源电压为1．8 V ．提出的VCO既能提供51％的频率覆盖,又能实现低相位噪声,已经被成功应用于工业自动化无线传感网（WIA ）射频收发机芯片中．     

3．1～10．6GHz超宽带低噪声放大器的设计

基于SIMC0．18μmRFCMOS工艺技术,设计了可用于3．1—10．6GHzMB—OFDM超宽带接收机射频前端的CMOS低噪声放大器（LNA）。该LNA采用三级结构：第一级是共栅放大器,主要用来进行输入端的匹配;第二级是共源共栅放大器,用来在低频段提供较高的增益;第三级依然为共源共栅结构,用来在高频段提供较高的增益,从而补偿整个频带的增益使得增益平坦度更好。仿真结果表明：在电源电压为1．8v的条件下,所设计的LNA在3．1～10．6GHz的频带范围内增益（521）为20dB左右,具有很好的增益平坦性f±0．4dB）,回波损耗S11、S22均小于-10dB,噪声系数为4．5dB左右,IIP3为-5dBm,PIdB为0dBm。     

多标准三通道消费类视频放大器

THS7314、THS7315与THS7316支持3～5V单电源，无须独立的5V电源。它们的轨至轨输出支持AC或DC耦合，因此设计人员能使用3．3V电源。THS7314与THS7315非常适合SDTV，而且还能支持CVBS、S—Video、Y′U′V以及Y′P′bP′r 480i／576i。THS7314的典型输出增益为6dB，而THS7315的固定增益为14．3dB。THS7316支持Y′P′bP′r 720p／1080i／最高1080p30以及G′B′R′（R′G′B′）标准,     

GNSS接收机带有滤波功能可变增益放大器的设计

传统GNSS前端接收机系统中,可变增益放大器（VGA）不具备滤波功能,大多数选用片外滤波,这样系统增益和集成度降低,而系统集成的波器选频性能有限。为此,设计一种具有滤波功能的可变增益放大器,采用0．5μmSiGe HBT工艺,可控增益单元与Gm-C滤波单元集成一体,并运用4晶体管回转器结构实现滤波。电路驱动电压为3.3V,电流为11．7mA。线性增益控制范围为-26～62dB,且电压控制范围为0．1．8V,最小增益下输入1dB压缩点为-4dBm。可变增益放大器电路不仅具备大的增益控制范围,而且中频46MHz处滤波性能良好,提高芯片的集成度．降低系统功耗。     

LTC6915：轨至轨输入／输出仪表放大器

LTC6915是业界最精确并且可数字控制增益的仪表放大器。该增益可用户编程．通过一个并行或串行SPI接口设置成0，1，2，4，8，16，32．64，128，256，512，1024，2048或4096V/V．增益范围宽．而且具有小到无法测量的1ppm/℃增益漂移．使产品对温度变化不敏感并具备精确的传感器放大功能。     

CMOS可变增益放大器指数变化控制电路设计

文章设计了一种新颖的CMOS可变增益放大器增益指数变化控制电路。在理论分析一模拟乘法器的基础上,采用数学逼近的原理,提出实现了一种伪指数增益控制电路,得到很好的dB-线性特性。该电路工作电压3V,采用CSMC0．6μm工艺设计实现约30dB范围的增益控制。     

新系列超小型隔离放大器

ACPL-78A／C780／C784系列隔离放大器采用新延展型SO-8封装,占用空间比传统DIP封装小30％,却还可以符合8mm的爬电距离和电气间隙要求。性能特点：高CMR（VCM=1000V时为15kV／μs）;0．00025V／V／℃的超低增益温度漂移可以在整个工作温度范围内提供精确的信号增益;0．3mV输入偏移电压;100kHz带宽;     

应用于无线传感器网络低噪声放大器的设计

本文给出一种应用于无线传感器网络射频前端低噪声放大器的设计,采用SMIC0．18μmCMOS工艺模型。在CadenceSpectre仿真环境下的仿真结果表明：该低噪声放大器满足射频前端的系统要求,在2．45GHz的中心频率下增益可调,高增益时,噪声系数为2．9dB,输入P1dB压缩点为-19．8dBm,增益为20．5dB;中增益时,噪声系数为3．6dB,输入P1dB压缩点为-15．8dBm,增益为12．5dB;低增益时,噪声系数为6．0dB,输入P1dB压缩点为-16．4dB,增益为2．2dB。电路的输入输出匹配良好,在电源电压1．8V条件下,工作电流约为6mA。     

L波段50W GaAs MESFET

据日本《NEC技报》1997年第3期报道，NEC公司化合物器件事业部最近新开发了L波段的50W大功率GaAsMESFET。该器件的截面结构如图所示，采用了栅长为1．0μm的WSi肖特基栅，工作于B类推挽电路。该器件的饱和输出功率为537W，1dB增益压缩输出功率为51．3W，线性增益13．1dB，最大漏极效率为57％（频率f=1．5GHz，偏置VDS=10V，IDS=3％IDSS）。该器件作为固态功率放大器（SSPA）用于数字移动电话基地局。L波段50W GaAs MESFET@孙再吉