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超大规模集成运算放大器被广泛用于各种模拟集成电路、数模混合集成电路中,现在又成为片上系统(SoC)的构成部分。随着电源电压的不断降低,低电压运放设计成为人们研究的热点,本文介绍了运放设计的基本原理和方法,并进行了下述工作。
首先,设计了一种可用于红外信号放大用的低电压恒定跨导轨对轨高速CMOS运算放大器。
其次,设计中采用了一些新的电路改善了运放的性能。例如:输入采用电平移位控制的互补差分输入级,输出采用互补推挽AB类输出级等。
最后,采用AMI0.6μm CMOS工艺参数,基于BSIM3V3 Spice模型,用Cadence仿真软件对所设计的电路进行仿真。结果表明,在±1.65V电源电压下,运放的输入输出范围实现了轨对轨;在整个共模输入范围内跨导基本保持恒定;小信号增益为71dB,相位裕度为48°,单位增益带宽240MHz,转换速率为.261V/μs,建立时间为30ns,噪声为10.1nV/√Hz,共模抑制比为66dB,输入失调电压为33mV。这些指标能够满足红外信号放大的要求。