基于0.25μm CMOS工艺的1.8V Rail-to-Rail运算放大器

采用TSMC0．25μm CMOS工艺，设计实现了一种低功耗、高增益带有恒跨导输入级的Rail—to—Rail运算放大器。基于BSIM3V3 Spice模型，采用Hspice对整个电路进行仿真，在1．8V的单电源电压工作条件下，直流开环增益达到108．6dB，相位裕度为57．2度，单位增益带宽为5MHz，功耗为0．23mW。     

1 V低功耗套筒式CMOS运算放大器的设计

介绍了一种用于低电压CMOS模拟集成电路设计的阈值调节思想。利用该思想,在0.35μm标准CMOS工艺条件下,设计出电源电压仅为1 V的套筒结构集成运算放大器(Tele-scopic OPA)。HSPICE仿真表明,与传统结构相比,新型结构在保证增益、带宽等放大器重要指标的基础上,功耗有了显著的降低。     

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。     

电源自适应Rail-to-Rail CMOS运算放大器

基于CSMC 0.6 μm标准CMOS工艺,实现了一种电源自适应Rail-to-Rail CMOS运算放大器,其输入级从原理上变“被动地“适应低电压为“主动地“要求低电压.当外部电源电压在2.1V到3.2 V变化时,内部电源电压稳定在1.68 V,最大偏差为5.4%.这样,内部电源电压自适应地稳定在“相交条件“,实现了输入级的跨导Gm为常数:在整个共模(CM)电压变化范围内,输入级跨导的最大变化为9%.Rail-to-rail输出级用两个折叠网格和AB类反馈控制结构实现,使输出级的最低电源电压降到Vgs 2Vds,并使输出静态电流最小.     

一种低压低功耗CMOS ULSI运算放大器单元

基于新型的折叠电流镜负载PMOS差分输入级拓扑、轨至轨(Rail-to-Rail)AB类低压CMOS推挽输出级模型、低压低功耗LV/LP技术和Cadence平台的实验设计与模拟仿真,采用2μmP阱硅栅CMOS标准工艺,得到了一种具有VT=±0.7V、电源电压1.1～1.5V、静态功耗典型值330μW、75dB开环增益和945kHz单位增益带宽的LV/LP运算放大器。该器件可应用于ULSI库单元及其相关技术领域,其实践有助于CMOS低压低功耗集成电路技术的进一步发展。     

基于SOC应用恒定跨导Rail-to-Rail CMOS运算放大器

基于SOC应用,采用CSMC 0.5μm DPDM CMOS工艺,设计了一种恒定跨导的Rail-to-Rail CMOS运算放大器。该运算放大器采用平方根电路恒定输入级总跨导;同时运用Class AB推挽电路作输出级,获得高驱动能力和低谐波失真。在5 V单电源工作电压、30 pF负载电容和10 KΩ负载电阻情况下,经过Hspice仿真,运放的直流开环增益达到98 dB,相位裕度为65°,输入级跨导最大偏差低于17%。     

低功耗CMOS集成运算放大器的研究与设计

基于0.35μm N阱硅栅CMOS标准工艺,设计了一个工作电压为±2.5 V的CMOS两级全差分运算放大器。通过采用密勒电容和调零电阻串联的补偿电路,有效地改善了电路的频率响应特性,提高了转换速度,使该两级运算放大器在获得较大输入共模范围和输出摆幅的同时,还获得了较高的增益及相位裕度,满足便携式电子产品的低功耗、高性能要求。Cadence SpectreBSIM3V3模型仿真结果表明,在10 GΩ负载电阻和1 pF负载电容并联的条件下,该两级运算放大器的功耗为3 mW,开环直流电压增益为73 dB,单位增益带宽达到90 MHz,相位裕度为47°。     

高性能Rail-to-Rail恒定跨导CMOS运算放大器

基于UMC的0.6μm BCD 2P2M工艺,探讨了一种高性能Rail-to-Rail恒定跨导CMOS运算放大器.该运算放大器的输入级采用互补差分对,其尾电流由共模输入信号来控制,以此来保证输入级的总跨导在整个共模范围内保持恒定.输出级采用ClassAB类控制电路,并且将其嵌入到求和电路中,以此减少控制电路电流源引起的噪声和失调.为了优化运算放大器低频增益、频率补偿、功耗及谐波失真,求和电路采用了浮动电流源来偏置.该运算放大器采用米勒补偿实现了18MHz的带宽,低频增益约为110dB,Rail-to-Rail引起的跨导变化约为15%,功耗约为10mW.     

低压低功耗CMOS电流反馈运算放大器的设计

通过在输出级采用电阻反馈,以增强负载驱动能力,采用隔离补偿电容,以消除低频零点等方式,设计了一种性能较高的CMOS电流反馈运算放大器。在1.5 V电源电压下,当偏置电流为1μA,负载电容为80 pF时,采用BSM3 0.5μm CMOS工艺进行HSPICE仿真。结果表明,该电路结构达到了76 dB的开环增益、312 MHz单位增益带宽、62°相位裕度,139 dB共模抑制比,功耗仅为0.73 mW。     

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°     

低压CMOS满幅度恒定增益运算放大器设计

运用负反馈控制输入共模电平,实现了电源电压仅为0.9 V的满幅度运算放大器。采用TSMC 0.35μm CMOS工艺参数HSPICE模拟结果显示,在满幅度共模电平下,运放的平均直流电压增益为66.4 dB(10 pF电容负载),增益波动仅为0.01%,平均单位增益带宽为1.88 MHz,平均相位裕度52°,平均静态功耗仅为135μW。     

一种1.8-V Rail-to-Rail CMOS运算放大器的设计

文章设计了一种1.8-VRail-to-RailCMOS运算放大器。采用电平移位控制的互补差分输入级,实现了Rail-to-Rail的共模输入范围;由偏置在AB类的电流驱动的共源放大器构成输出级;为了能够处理宽的电平范围和得到足够的放大倍数,使用折叠式共源共栅结构作为前级放大。用CadenceSpectre仿真器,1.8V单电源供电,TSMC0.25-混合信号模型仿真,直流增益为80.18dB,相位裕度为65°,功耗336W。整个电路结构简单紧凑,适合于低电压应用。     

低功耗轨至轨CMOS运算放大器设计

设计了一个1.5 V低功耗轨至轨CMOS运算放大器。电路设计中为了使输入共模电压范围达到轨至轨性能,采用了NMOS管和PMOS管并联的互补差动对输入结构,并采用成比例的电流镜技术实现了输入级跨导的恒定。在中间增益级设计中,采用了适合在低压工作的低压宽摆幅共源共栅结构;在输出级设计时,为了提高效率,采用了简单的推挽共源级放大器作为输出级,使得输出电压摆幅基本上达到了轨至轨。当接100 pF电容负载和1 kΩ电阻负载时,运放的静态功耗只有290μW,直流开环增益约为76 dB,相位裕度约为69°,单位增益带宽约为1 MHz。     

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。     

一种基于衬底驱动的亚1V轨至轨运放设计

基于衬底驱动技术,本文设计了一种亚1V Rail-to-Rail运算放大器.在差分对衬底端加信号避开低压环境MOS管阈值电压限制,运用局部正反馈技术来增加增益和带宽.在0.8 V电源电压,18pf的电容负载下用Hspice仿真,结果表明:直流增益达74.1 dB,相位裕度为62o,单位增益带宽为4.56 MHz,输出范围达2.72～782.17 mV,失调电压仅为12 μV,功耗为144.2 μW.     

一种3 V CMOS恒跨导运算放大器的设计

提出了一种适合在3V电源电压下工作的CMOS运算放大器，其动态工作范围为0-3V，在整个工作范围内，运算放大器的跨导基本保持不变，给出了BSIM3V3模型下的Hspice模拟结果。