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随着集成电路产品广泛应用到民用领域和军事领域的各个方面,人们对集成电路的性能要求也不断提高。运算放大器作为模拟集成电路应用极为广泛的单元之一,它不仅用于信号的运算、处理、变换和信号产生电路,而且还用于开关电路中,其性能会直接影响模拟集成电路系统的性能,更为严重的是会限制系统性能的提升。运算跨导放大器(OTA)是一种省去缓冲输出的运算放大器,它在模拟集成电路中得到更普遍的应用,因此成为微电子领域的研究热点。本文旨在对基准电压源、运算跨导放大器进行深入研究与设计。本文主要工作包含：(1)针对传统三极管构成的基准源功耗高、面积大等问题,通过引入MOS管工作在亚阈值区和数字控制技术,研究了一种低功耗可校正的电压基准源,为电路中的OTA提供了一个稳定的参考基准电压。所设计基准源与传统基准源相比,具有低温漂、可校正、低功耗等优点。(2)为了解决在低电压、深亚微米工艺条件下获得高增益运算放大器的问题,通过引入电流倍增和分流技术,研究了一种新型高增益可调单端输出运算跨导放大器。对该电路进行理论分析和仿真验证,结果显示该OTA的直流开环增益在61dB至91dB可调,最大静态功耗为434uW,最小共模抑制比为114dB,具有高增益和增益可调的优点；此外,根据对运放的增益和带宽的研究,针对共源共栅结构的增益和带宽受限问题,通过引入负载管分割、高速电流镜、增益自举等技术,研究了一种高增益宽带宽全差分运算跨导放大器。经理论分析和仿真显示,该全差分OTA直流开环增益为105.4dB,单位增益带宽为714MHz,相位裕度为84.5°,共模抑制比达136dB,在1MHz时的等效输入参考噪声为617 nv/(?)。该OTA的跨导实现倍增,具有较高的输出阻抗和增益以及较宽的带宽特性。(3)根据对采样电路和滤波电路的研究,所设计的OTA实现了流水线ADC中12bit100MHZ采样电路和多路反馈二阶滤波电路的应用,性能均达到了设计指标要求。最后,对所设计的电压基准源、单端输出OTA、全差分输出OTA、采样电路和多路反馈二阶滤波电路进行了版图设计。