应用于激光测距系统的高增益集成运放设计

激光测距技术广泛用于军事、工业、航空航天等领域,近年来其对测量精度的要求越来越高。脉冲测距接收芯片是整个系统的核心,而高增益运放是该芯片设计的关键。文中设计了一种基于该应用的高增益集成运放。运放采用折叠共源共栅与两级级联技术实现了高增益,以及宽摆幅技术来提高偏置电路信号摆幅。在传统密勒补偿电路基础上,加入缓冲器来消除零点,从而提高相位裕度。最后,对电路进行了小信号建模分析和计算机仿真验证。Cadence Spectre仿真结果表明,在1.8V电源电压5pF负载下,基于TSMC0.18μm CMOS工艺模型,运放的开环直流增益为130.4dB,单位增益带宽为16.18MHz,相位裕度为58.1°,功耗仅为0.25mW。