一种用于视频信号处理的高速宽带运算放大器

基于高速亚微米互补双极工艺,设计了一种用于视频信号处理的高速宽带运算放大器。电路内部采用高速输入差分对、电流型放大单元、Rail-to-Rail输出单元等结构进行信号传输和放大。对开环增益提升、高速电压-电流信号转换、满摆幅输出设计以及频率稳定性补偿等关键技术进行分析,利用Spectre软件进行仿真。流片后的测试结果表明,在±5 V工作电压下,该放大器的－3 dB带宽≥200 MHz,失调电压≤5 mV,电源电流≤6 mA,满足高速通信、高速ADC前端信号采集、视频信号处理等各种场合的应用需求。     

新型电流反馈放大器的特点及应用

电流反馈运算放大器CFOA是近几年才推出的新型器件。与电压反馈运算放大器VFOA相比,CFOA具有更宽的带宽和更高的转换速率。如电压运算放大器OP27的转换速率SR＝2.8V／μs,增益带宽积为8MHz。电流反馈放大器EL2020最小的转换速率SR＝500V／μs,带宽为50MHz并且与闭环增益无关。输出电流可达+33mA。新型运算放大器要能够进行电流反馈,运算放大器的设计就要使其中一个输入端为低阻抗。考虑到通常的输入信号为电压信号,另一个输入端设计有一个放大倍数为1的电压缓冲器,输入信号电压接到电压缓冲器上,使该运算放大器能被电压驱…     

一种新型的CMOS电流反馈运算放大器

电流反馈运算放大器在高速高频电子领域有广泛的应用，但目前市场上流行的基于互补双极性结构的电流反馈运算放大器的电源电压和功耗都较高。文章主要在文献[1～3]基础上设计了一种新型的CMOS电流反馈运算放大器，使用0．51μmCMOS工艺参数（阈值电压为0．7V），模拟结果获得了与增益无关的带宽、极大的转换速率。电路参数为：81db的开环增益、87度的相位裕度、123db共模抑制比，以及在1．5V电源电压下产生了约6．2mW的功耗。     

一种电压反馈型高速宽带运算放大器的设计

介绍了一种融合电流映射传输方式的电压反馈型高速宽带运算放大器的工作特性。结合高速宽带运算放大器工作原理,对设计思路进行分析。研究了影响高速宽带运算放大器特性的相关因素,讨论了优化运算放大器动态性能的部分措施。在相关分析的基础上,结合亚微米高速双极工艺,对电路的特性参数进行了仿真设计。     

一种基于BiFET工艺的高输入阻抗运算放大器

针对CMOS运算放大器存在的输入失调电压高、噪声性能差等问题,提出了一种基于双极结型场效应晶体管(BiFET)工艺的高输入阻抗运算放大器。采用P沟道JFET差分对作为输入级,实现了pA量级的极低输入偏置电流/失调电流和nV/Hz量级的极低输入噪声电压谱密度。采用双极晶体管构成的共集-共射增益级和互补推挽输出级,实现了100 dB的开环增益、10 V/μs的输出电压转换速率和10 MHz的带宽。该运算放大器适用于对微弱模拟信号的采集和放大。     

一种全NPN AB类输出级设计

高性能的输出级是运算放大器和功率放大器的重要组成部分,AB类输出级因其具有高转换效率和低失真的特性而被广泛应用。对于标准双极工艺,NPN晶体管的工作频率远高于PNP晶体管。本文采用全NPN晶体管实现了一种高速、宽输出电压摆幅的输出级,可以达到更高的工作频率,能够满足高速和宽带的需求。该输出级还具有输出短路电流保护、全电源电压保护和ESD保护功能,已应用到某运算放大器的设计中。经测试验证,可满足信号处理的要求。     

一种具有基极补偿技术的高速运算放大器

介绍了一种基于高速互补双极型工艺设计的宽带高速运算放大器。该运放输入级采用折叠式共射-共基结构能够增大输入级带宽,改进型威尔逊电流镜作为有源负载将差分输入信号转换为单端输出信号,并提高输入级差分增益;通过基极补偿技术补偿输入对管基极电流,降低输入偏置电流,提高运放精度。输出级采用双缓冲AB类输出级,能够消除交越失真,提高运放带负载能力,并为负载提供较大功率。Spectre仿真结果表明：在±15 V,25℃,1 kΩ负载电阻和10 pF负载电容条件下输入偏置电流为34.8 nA,静态电流≤8 mA,单位增益带宽365 MHz,压摆率428.1 V/μs, 0.01%精度建立时间为42.3 ns。     

超高速宽带运算放大器的设计与研制

本文叙述了新型超高速宽带运算放大器的电路设计,并对其制造工艺作了简单的介绍。电路设计是围绕高速宽带这一中心进行的。采用场效应管作输入级来提高放大器的输入动态范围,共射-共基的放大形式使中间级具有好的频率特性,还设计了输出级的大电流保护电路。根据新设计电路的特点,采用薄膜混合集成工艺。研制的运算放大器达到了较高的水平,其转换速率达到300V/μs,增益带宽乘积达100MHz。     

微电容超声换能器的前端专用集成电路设计

针对微电容超声换能器(CMUT)微弱电流信号检测的要求,设计了一种用于CMUT的前端专用集成电路——运算放大器(OPA)电路。运算放大器电路采用两级放大结构,第一级采用全差分折叠-共源共栅结构,输出级采用AB类控制的轨到轨输出级,在运算放大器电路反相输入端和输出端通过一个反馈电阻实现CMUT电流信号到电压信号的转换。采用GlobalFoundries 0.18μm的标准CMOS工艺进行了仿真设计和流片,芯片尺寸为226μm×75μm。仿真结果表明,运算放大器的开环增益为62 dB,单位增益带宽为30 MHz,在3 MHz处的输入参考噪声电压为2.9μV/Hz^1/2,电路采用±3.3 V供电,静态功耗为11 mW。测试结果表明仿真与实测结果相符,该运算放大器电路能够实现CMUT微弱电流信号检测功能。     

基于CMOS工艺高速光纤通信系统的限幅放大器

基于CMOS工艺,设计了高速光纤通信系统中的限幅放大器,主要包括四部分:输入缓冲级、输出缓冲级、宽带放大单元和失调电压补偿回路.其中宽带放大单元采用有源反馈技术和并联峰化技术扩展带宽,使限幅放大器的带宽达到6.8GHz,增益为46dB.当输入信号比特率为7Gb/s,输入电压峰峰值在10mV到1V之间波动时,输出摆幅稳定在1.4V.在标准的1.8V电源电压下,整体电路功耗为192.3mW.     

一种宽带高效包络跟踪放大器的设计

为了高效处理宽带非恒包络信号,利用宽带包络信号功率主要集中在低频部分的特性,结合线性放大器和开关类放大器的优势,设计了一个宽带包络跟踪放大器。该放大器由一个宽带线性级和一个受线性级控制的高效开关级组成。线性级采用折叠式共源共栅放大器结构,具有AB类输出级及输出级缓冲;开关级采用同步降压型DC-DC变换器结构,包含驱动电路及“防直通”模块。整个电路采用Jazz 0.18 μm BiCMOS工艺进行设计仿真,结果表明,在3.3 V电源电压下,线性级单位增益带宽约为50 MHz,可驱动300 mA电流,具有188 V/μs的摆率,包络跟踪放大器可跟踪包络信号幅度和带宽的瞬时变化,改变开关导通比以及开关频率。     

德州仪器公司推出业界最低失真率千兆赫运算放大器

德州仪器公司日前宣布推出最先进的系列高速运算放大器 ,它集超低失真和超低噪声于一身 ,将高性能模拟器件提升到前所未有的水平。这些低失真运算放大器采用电压反馈设计 ,提供 1 .4千兆赫单位增益带宽的单位增益稳定性 ,以及 90 0 V/μs压摆率和 2 .8毫微伏 /根赫兹的电压噪声密度。新系列运算放大器在业界首次将所有上述特性组合在一起 ,能够在信号采集中针对无线通信、测试和测量、医疗成像和其它相关应用实现更强性能。TI新型 THS42 71 / 5运算放大器系列充分运用了TI公司第二代互补双极工艺 ,使速度和输出信号质量实现完美结合。独…     

一种低失调高速宽带通用运算放大器

通过理论分析和流片测试,研究了一种四通道低失调、高速宽带通用运算放大器。输入级采用发射极反馈电阻和展宽频带电容,提高稳定性和转换速率。详细分析了减小输入失调电压和失调电流的补偿电路以及全NPN输出级。电路采用标准双极工艺制造,四通道芯片总面积为3.68 mm×2.29 mm,采用双列直插封装。测试结果为:GBW≥6 MHz、SR≥9 V/μs,全温失调电压小于2 mV(-55℃~+125℃),平均温度系数小于5μV/℃,可以在通用模拟系统中广泛使用。     

具有双路输出的高速超宽带光接收模块的研究

研制了一种高速超宽带光接收模块.该模块由交流信号和直流信号两路输出组成:交流部分采用了集成的PIN-TIA组件以及宽带微波放大器,交流光电转换的响应度达到了1 500V/W,上升时间缩短至82 ps,即带宽达到4.2 GHz;直流部分由PIN探测器和跨阻放大器组成,直流光电转换的响应度达到了1 500 V/W.文章重点介绍了系统的设计方案、工作原理、参数设计以及特性曲线分析,并且对测试得到的主要参数进行了总结分析.     

模拟与混合信号集成电路

350MHz的运算放大器 Micrel的MIC913是电压反馈运算放大器,增益带宽乘积为350MHz,转换速度为500V/μs,吸收4.2mA电流,输入失调电压为1mV,增益为1时保持稳定,可以带动很     

一种低噪声精密运算放大器

基于40 V标准双极工艺,设计了一种低噪声精密运算放大器电路。该电路主要用于高精度、高分辨率系统。介绍了运算放大器总体架构以及工作原理,对低噪声精密运算放大器设计关键技术,如输入偏置电流降低、频率稳定性补偿、输入失调电压降低等,进行了分析。利用Spectre软件进行了仿真,并进行了流片验证。对芯片进行了实际测试,结果显示,在±15 V工作电压条件下,该放大器的输入偏置电流为2 nA,输入失调电压为10 μV,大信号电压增益为132 dB,共模抑制比为135 dB,电源抑制比130 dB。电路满足高精度、高分辨率、低噪声等各种场合的应用需求。     

基于偏流补偿的低失调运算放大器的设计

基于双极型工艺,设计了一种具有低输入失调电压、低输入偏置电流的运算放大器。电路结构包含偏置电路、差分输入级电路、中间级电路和输出级电路。差分输入级电路采用共射-共基耦合对,能够降低失调电压,并且采用基极电流补偿结构抵消输入偏置电流在外围电路上所产生的影响,提高电路精度。中间级为整个电路提供增益,并且将双端输入信号转换为单端输出信号。输出级电路为AB类输出级,具有低静态功耗,能够提高电路效率,增大电路带负载能力并为负载提供更多功率。电路采用齐纳修调技术,在封装后对芯片进行修调,避免封装后引入的二次失调。流片后测试结果表明：在±15 V电源电压条件下,输入失调电压≤10μV,输入偏置电流≤3 nA,输入失调电流≤1.5 nA,大信号电压增益≥110 dB。     

一种超宽共模输入范围高性能运算放大器的设计

在分析运算放大器一般输入级电路结构的基础上,文章设计出一种新颖的电路结构以实现运算放大器的超宽共模输入范围,摆脱了电源电压对信号共模电平范围的限制,解决了一般运放输入级中容易出现的输入管饱和问题。电路采用1.6μm的P衬N阱BiCMOS工艺制程,HSPICE仿真结果表明:电源电压为2.7V时,运算放大器的共模电平VCM输入范围为1V～7V,带宽为3MHz(相位裕度72.5),开环增益为62.5dB。     

基于恒流二极管（CRD）的运算放大器低功耗研究

基于CRD对741双极型通用集成运放进行改进研究,通过CRD替代双极型集成运算放大器（OPAMP）输入级及偏置电路中做为恒流源的双极型器件,并利用Multisim 10和Cadence进行设计与仿真。结果表明,当电源电压改变时,双极型运算放大器输入级电流在0．290 mA到0．433 mA变化,而基于CRD的差分输入级电流恒定在0．239 mA到0．244 mA之间,且电流变化只有0．005 mA。当电源电压恒定在13 V时,双极型运算放大器偏置电流达到0．739 mA,而基于CRD偏置电路电流只有0．222 m。由此可知,基于CRD的运算放大器能实现更低功耗。     

一种新型高速CMOS全差分运算放大器设计

设计了一种基于流水线模/数转换系统应用的低压高速CMOS全差分运算放大器。该运放采用了折叠式共源共栅放大结构与一种新型连续时间共模反馈电路相结合以达到高速度及较好的稳定性。设计基于SMIC 0.25μm CMOS标准工艺模型,在Cadence环境下对电路进行了Spectre仿真。在2.5V单电源电压下,驱动0.5pF负载时,开环增益为71.1dB,单位增益带宽为303MHz,相位裕度为52°,转换速率高达368.7V/μs,建立时间为12.4ns。