一种高共模抑制比轨到轨全差分运算放大器

针对传统全差分运算放大器电路存在输入输出摆幅小和共模抑制比低的问题,提出了一种高共模抑制比轨到轨全差分运算放大器电路。电路的输入级采用基于电流补偿技术的互补差分输入对,实现较大的输入信号摆幅;中间级采用折叠式共源共栅结构,获得较大的增益和输出摆幅;输出级采用共模反馈环路控制的A类输出结构,同时对共模反馈环路进行密勒补偿,提高电路的共模抑制比和环路稳定性。提出的全差分运算放大器电路基于中芯国际(SMIC) 0.13μm CMOS工艺设计,结果表明,该电路在3.3 V供电电压下,负载电容为5 pF时,可实现轨到轨的输入输出信号摆幅;当输入共模电平为1.65 V时,直流增益为108.9 dB,相位裕度为77.5°,单位增益带宽为12.71 MHz;共模反馈环路增益为97.7 dB,相位裕度为71.3°;共模抑制比为237.7 dB,电源抑制比为209.6 dB,等效输入参考噪声为37.9 nV/Hz^1/2@100 kHz。     

一种集成轨到轨比较器电路设计

传统比较器在其输入电压过高或过低时,输入MOS对管将进入截止区,从而使电路无法正常工作。本设计采用轨到轨放大器技术,使比较器在输入电压满摆幅时都能正常工作,增加了输入电压的范围。本文基于0.18μm COMS工艺完成电路的设计,并使用Spectre进行电路仿真。结果表明,在电源电压为1.8V时,电路静态功耗为360μW,电压比较精度为80μV,时延为13.2ns。     

一种低电压恒定跨导轨到轨运算放大器的设计

设计了一种低电压恒定跨导的轨到轨运算放大器,作为误差放大器用在BUCK型DC-DC上实现对输出电压的调节。该运算放大器采用两级结构,输入级采用互补差分对的结构,实现了轨到轨电压的输入,并且利用2倍电流镜技术实现了跨导的恒定;输出级采用AB类放大器的结构,提高了输出电压摆幅和效率,实现了轨到轨电压的输出。该电路基于CSMC 0.25μm EN BCDMOS工艺进行设计,仿真结果表明:电源电压为2.8 V时,在输出端负载电容为160 pF、负载电阻为10 kΩ的情况下,增益为124 dB,单位增益带宽积为5.76 MHz,相位裕度为59.9℃,输入跨导为5.2 mΩ~(-1),共模抑制比为123 dB,输入共模信号范围为0～2.8V,输出电压摆幅为0～2.8 V。     

Class-AB型低功耗轨到轨CMOS模拟缓冲器设计

设计了一种新型Class-AB轨到轨CMOS单位增益模拟缓冲器。实现电路基于并行互补差分对输入,在保持整个电路简洁的同时,可提供低功耗Class-AB输出方式,使电路实现轨到轨的电平跟踪功能。使用0.35μm工艺库仿真,结果表明,该缓冲器具备较大的电容驱动能力,可以应用在具有大电容负载的场合。使用特殊设计方式,使电路主极点移动到输出节点上,彻底解决了大负载电容下电路的稳定性问题。电路使用3.3V单极性电源,在负载电阻大于1MΩ时,可以提供完全的轨到轨输出。在20pF负载电容时,输出摆率为+7.9V/μs和-5.8V/μs,整个电路的静态功耗仅为184μW。     

一种D类功放中0.5 μm CMOS轨到轨比较器设计

文章设计了一种D类功放中的轨到轨比较器电路。相比于传统的比较器电路,该设计解决了共模信号输入范围大时性能不稳定的问题。仿真表明该比较器电路在-40～125℃和各种工艺角条件下,共模输入电压范围最大可以达到0～5.5V。在125℃高温和5.5V高压条件下,平均工作电流约为0.5mA,性能指标接近并部分超过一些商用芯片。该芯片已经通过0.5μm CMOS工艺流片验证,测试效果良好。     

一种轨到轨高速CMOS滞回比较器

本文介绍了一种预放大-锁存CMOS滞回比较器,在输入级采用轨到轨结构,使用一种新颖的电流求和电路,大大降低了输入级传输时延.器件采用sMIC0.18μm标准CMOS工艺库,在Cadence Spectre环境下仿真,结果表明:此较器的工作频率达到250MHz以上,静态工作电流为257μA,上升时延为1.94ns,下降时延为1.81ns,低频增益为89dB.     

数字可编程的宽电压范围比较器

提出的比较器采用基准电压源产生2.5 V的电压,用电阻串并结合数字译码器和模拟开关通过控制码可以产生参考电压范围从0.039～4.922 V的64个等级的比较器参考电压,利用PMOS差分对管和NMOS差分对管同时作为输入实现轨到轨的放大器作为预放大级,级联迟滞比较器实现电压比较.采用CSMC的0.5 μm工艺流片,测试结果显示,比较器可以通过数字编程在地电压到电源电压的范围内实现电压比较.     

高增益低功耗恒跨导轨到轨CMOS运放设计

基于CSMC的0.5μmCMOS工艺,设计了一个高增益、低功耗、恒跨导轨到轨CMOS运算放大器,采用最大电流选择电路作为输入级,AB类结构作为输出级。通过cadence仿真,其输入输出均能达到轨到轨,整个电路工作在3 V电源电压下,静态功耗仅为0.206 mW,驱动10pF的容性负载时,增益高达100.4 dB,单位增益带宽约为4.2MHz,相位裕度为63°。     

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。     

一种高速轨到轨输出差分放大器设计

随着电子系统对功耗和电源电压的要求日益严苛,传统差分输出放大器的输出幅度、速度和驱动能力等受到严重限制。针对该问题,提出了一种高速轨到轨输出差分放大器。通过采用“H”桥结构,在有限的功耗下可以实现大带宽和压摆率;采用静态电流精确可控的AB类输出级,实现了接近轨到轨的输出幅度和大输出驱动能力;采用三级放大结构实现100 dB以上的高增益;嵌套式密勒(Nested Miller)频率补偿保证了系统的稳定性,共模反馈电路则设置了合适的静态工作点保证电路可以正常工作。测试结果表明,提出的高速轨到轨输出差分放大器实现了0.5 mV量级的输入失调电压,0.2~4.8 V的输出幅度,400 MHz的-3 dB带宽和1300 V/μs的压摆率。     

一种高电源抑制比带隙基准电压源的设计

设计了一种基于反馈电路的基准电压电路。通过正、负两路反馈使输出基准电压获得了高交流电源抑制比(PSRR),为后续电路提供了稳定的电压。采用NPN型三极管,有效消除了运放失调电压对带隙基准电压精度产生的影响,并对电路进行温度补偿,大大减小了温漂。整个电路采用0.35μm CMOS工艺实现,通过spectre仿真软件在室温27℃、工作电压为4 V的条件下进行仿真,带隙基准的输出电压为1.28 V,静态电流为2μA,在-20~80℃范围内其温度系数约为18.9×10-6/℃,交流PSRR约为-107 dB。     

一种超低功耗基准电压源设计

设计了一种用于超低功耗线性稳压器电路的基准电压源,研究了NMOSFET阈值电压的温度特性。采用耗尽/增强型电压基准结构,显著降低了功耗。采用共源共栅型结构,提高了电源抑制比。设计了数模混合集成熔丝修调网络,优化了输出电压精度和温漂。电路基于0.35μm CMOS工艺实现。仿真结果表明,在2.2~5.5 V输入电压下,基准电压为814 mV,精度可达±1%。在-40℃~125℃范围内,温漂系数为2.52×10-5/℃。低频下,电源抑制比为-99.17 dB,静态电流低至27.4 nA。     

一种极低门限的电压比较器设计

针对单电源供电集成电路中高精度低门限电压比较器设计的难点,设计了一种具有极低门限的新型电压比较器,该比较器电路利用三极管发射结压差与热电压成正比例关系来设置比较器低门限阈值点,满足了许多需要用到此类比较器而用传统方法无法满足要求的场合.电路结合一款基于准谐振操作的开关电源控制芯片,在0.6 μm BCD工艺下实现,利用Workview、Hspice等软件对电路进行仿真、验证,比较器门限电压和迟滞宽度可低至毫伏级,且可以根据需要方便地进行调节,并有很好的精度和动态响应特性,具有结构简单和通用性好的特点,可广泛应用于不同的SoC环境.     

一种高性能的亚阈值基准电压源设计

本文给出了一种基于亚阈值MOS特性的基准电压源.通过使用线性区工作的MOS管代替传统电阻来消除掉迁移率和电流的温度影响,拓宽了温度范围,改善了性能.采用0.5μmCMOS工艺进行仿真.结果表明电路能在2.5～8V范围内工作,线性调整率为0.3mV/V.在3.3V工作电压下,输出基准在-55℃到150℃温度范围内温度系数为7.3ppm/℃,静态功耗为13.8μW,1kHz下电源抑制比为-53dB.该基准电压源的设计能满足宽温度范围、低温漂、低功耗和高电源抑制比的要求.     

一种高电源抑制比的带隙基准电压源的设计

提出一种采用Bi CMOS工艺的低功耗、高电源抑制比、低温度系数的带隙基准电压源(BGR)设计。该模块基本原理是利用具有正温度系数的热电压VT和具有负温度系数的双极型晶体管VBE叠加产生与温度和电源电压无关的基准电压VREF。该设计中带隙基准电压在25℃时,为1.242 V左右。温度从-40~120℃变化时,带隙基准电压变化10 m V,可以计算出温度系数为60×10-6℃-1。     

一种非带隙结构基准源的设计及特性分析

设计了一种非带隙结构的电压基准源,并对该基准源作了电源抑制特性的理论分析。这一设计在Chart-ed0.35μm CMOS工艺条件下流片实现,在3~110°C的温度范围内测试结果达到了17.4ppm/°C的性能。     

低电压满电源幅度CMOS运算放大器设计

回顾了在标准 CMOS工艺下 ,满幅度运放设计的各个发展阶段 ,结合笔者实际设计和测试的相关电路 ,较为详细地评述了它们的设计方法和各自的优缺点 ,着重阐述了低工作电压设计思想和如何做到输入级跨导的满幅度范围内恒定 ,使读者清楚了解该类运放的各自特点和发展趋势 ,为数模混合设计和系统级集成设计中采用何种运放结构提供了参考。在此基础上 ,提出了一种共模偏置电压具有严格的对称性能的新型满电源幅度运算放大器结构。     

可用于电视系统的带隙基准电压源的设计

针对传统一阶温度补偿的CMOS带隙基准电压源的温度特性较差,本文在此基础上采用高阶温度补偿以改善温度特性,并且在电路中增加了带有负反馈的前调整器,提高了基准电压的电源抑制比。对电路采用SMIC0.18CMOS工艺进行仿真,输出电压在温度为-20~~58。c范围内有负的温度系数2.34ppm/。c,在温度为58~~120范围内有正的温度系数为2.21ppm/。C,在低频时电源抑制比可达116dB,在10K也可达到73dB。     

一种高精度CMOS带隙基准电压源设计

介绍了带隙基准电压源的基本原理,设计了一种高精度带隙基准电压源电路.该电路采用中芯国际半导体制造公司0.18 μm CMOS工艺.Hspice仿真表明,基准输出电压在温度为-10～120 ℃时,温度系数为6.3×10-6/℃,在电源电压为3.0～3.6 V内,电源抑制比为69 dB.该电压基准在相变存储器芯片电路中,用于运放偏置和读出/写驱动电路中所需的高精度电流源电路.