一種低壓低功耗CMOS軌對(duì)軌運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì).pdf

1、運(yùn)算放大器是模擬電路中最重要的單元電路，在各種模擬電路和數(shù)?；旌想娐分械玫搅藦V泛的應(yīng)用在。近年來(lái)，隨著便攜式電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用和因CMOS工藝的不斷進(jìn)步而導(dǎo)致的閾值電壓的不斷降低，低壓低功耗模擬電路越來(lái)越受青睞。低壓低功耗的模擬電路也是當(dāng)今模擬電路設(shè)計(jì)的一個(gè)熱點(diǎn)。隨著電源電壓的降低，信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍減小，運(yùn)算放大器通常需要實(shí)現(xiàn)軌對(duì)軌的輸入和輸出。 本論文針對(duì)國(guó)內(nèi)外低壓低功耗軌對(duì)軌運(yùn)算放大器做了廣泛的調(diào)查和研究，分析了多種運(yùn)放的工作

2、原理和優(yōu)缺點(diǎn)，在吸收前人成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)低壓低功耗軌對(duì)軌運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器采用兩級(jí)運(yùn)放的結(jié)構(gòu)。運(yùn)放的第一級(jí)采用互補(bǔ)差分對(duì)結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)軌對(duì)軌輸入，采用折疊式共源共柵結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)第一級(jí)的高增益。采用電流鏡技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入級(jí)的跨導(dǎo)的恒定。輸出級(jí)采用共源結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)甲乙類輸出結(jié)構(gòu)，提高了輸出電壓的范圍和效率，達(dá)到了軌對(duì)軌輸出。設(shè)計(jì)了一個(gè)帶隙基準(zhǔn)電壓源，給運(yùn)放提供較穩(wěn)定的偏置電壓和偏置電流。偏置電路采用共源共柵電流鏡，以實(shí)現(xiàn)較高的電源抑制比。運(yùn)

3、放的頻率補(bǔ)償采用共柵頻率補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ韵野肫矫娴牡皖l零點(diǎn)。 整個(gè)電路采用臺(tái)積電(TSMC)0.35μm3.3V CMOS數(shù)模混合工藝庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并經(jīng)過Star-Hspice2004仿真軟件仿真。仿真結(jié)果表明，在工藝庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的電源電壓3.3V和20pF負(fù)載電容的情況下，運(yùn)放的靜態(tài)功耗為0.95mW，直流增益為113dB，單位增益帶寬為9.5MHZ，相位裕度為73°，壓擺率為8.2V/μS，輸入共模電壓范圍為0-3.3V，輸出電壓