随着便携式电子产品和超深亚微米CMOS工艺技术的不断的发展,低电压、低功耗的模拟电路设计技术正成为研究的热点。在模拟集成电路中,运算放大器是最典型的电路之一,所以设计低电压低功耗的运算放大器是非常必要的。本文对CMOS运算放大器做了调查和研究,在此基础上设计了一个基于衬底驱动技术的低压低功耗轨至轨的全CMOS运算放大器电路。运算放大器输入级采用衬底驱动NMOS管和PMOS管并联的互补差动输入对结构,有效避开阂值电压限制；对于稳定跨导输入级的设计,比较了各种稳定跨导的方法,最终选用冗余差分对技术实现了输入级的跨导稳定；中间级采用衬底驱动低压宽摆幅共源共栅(Cascode)结构；输出采用改进前馈式AB类输出级,不仅提高了输出电压动态范围,而且不增加电路额外功耗、具有良好的高频特性,确保了输出级晶体管的电流能够得到精确控制,使输出摆幅达到轨至轨。整个电路采用PTM (Predictive Technology Model)标准0.18μm CMOS工艺参数进行设计,用Hspice进行仿真。模拟结果显示,测得直流开环增益62.1dB,单位增益带宽为2.2 MHz,相位裕度60°；输入输出均达到轨至轨全摆幅；具有较高的共模抑制比和电源抑制比；电路在0.8V低电压下正常运行,电路平均功耗只有65.9μW。