模拟电路是当今集成电路系统中最重要的分支之一,运算放大器作为模拟电路中最重要基本单元,从20世纪被发明到如今经历了若干的变化。物联网、5G通信、人工智能和便携式设备等信息产业的不断发展,对运算放大器提出了新的要求,同时最小特征尺寸的不断降低,使得运放的设计难度也越来越大。尤其是消费类便携式设备的发展,使得高精度、低功耗运放成为当下模拟电路研究的热门领域,其研究对于运放的发展具有重要的现实意义。基于此研究意义,论文着重分析了低噪声、低失调的高精度运算放大器的设计方法。论文首先分析了运算放大器各参数的物理意义和相互之间的折衷关系,其次分析电路中噪声和失调的来源,对比了BJT工艺与CMOS工艺在噪声和失调方面差别。接下来详细介绍了论文所设计运算放大器的主体电路结构和设计方法:偏置电流通过高阶温度补偿结构来实现低温漂系数以获得可靠的静态工作点;输入级采用共质心结构的差分对管提高匹配性,同时以电阻为负载并添加修调电路对失调电压进行修调;基极电流消除电路共用电流源在减小运放的输入偏置电流的同时减小噪声;中间级采用折叠式cascode结构以获得高增益,同时采用密勒补偿和前馈补偿结构实现运放的稳定性;最后缓冲输出级结构提升运放对负载的带载能力。本论文设计的运放采用上海先进40V4μm的双极工艺,仿真工具以Cadence IC610的Spectre仿真器为主。仿真结果显示本论文所设计的运算放大器等效输入噪声电压密度在1 OHz时为8.68 nV/(?),等效输入噪声电流密度为0.43 pA/(?),输入偏置电流0.24nA,大信号电压增益138dB,增益带宽积722KHz,单通道电源电流432μA,压摆率0.18V/μs,偏置电流温漂系数103.2ppm/℃,最大无振荡负载电容10nF。电路版图设计通过Cadence软件绘制完成,最终四通道运放的整体版图面积为5.18mm×3.38mm。以上结果表明电路设计达到预期目标。论文所设计的低噪声、低失调的高精度运算放大器主要应用于高精度的仪表放大系统,也可应用于具有高精度要求的便携式设备中。