本文選題：近閾值電壓技術(shù)　切入點：深亞微米　出處：《北方工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：從第一個真空管運算放大器的出現(xiàn)距今已有近百年的時間,運算放大器的體積、功耗等方面性能得到巨大改善,更接近理想運算放大器。在大多數(shù)模擬系統(tǒng)及混合信號系統(tǒng)中,運算放大器都是其中的一個完整部分,而且通常會根據(jù)功能的需求通過不同復(fù)雜程度的運放來實現(xiàn)。隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展改進,晶體管溝道長度在逐漸減小,電源供電電壓也在降低,與此同時也為運算放大器的設(shè)計提出更復(fù)雜的課題。 就運算放大器的增益而言,隨著溝道長度的減小,增益也不斷降低。譬如,基于深亞微米級的二級運算放大器僅有幾十分貝,傳統(tǒng)的兩級運算放大器已不能滿足較高的增益需求。除此之外,功耗是集成電路設(shè)計中一個永恒不變的話題,降低功耗就意味著減少能量浪費、節(jié)約能源。本課題正是圍繞深亞微米級高增益運放的設(shè)計,以及運放功耗的降低兩大方面展開研究。 1.運放功耗：對集成電路來講,其功耗主要由靜態(tài)功耗、動態(tài)功耗兩部分組成,目前在集成電路的功耗降低方面,降低方法主要有襯底驅(qū)動技術(shù)、功率門控技術(shù)和負偏壓技術(shù)等。但對于功耗的降低,最核心的手段是降低供電電壓。本課題正是通過降低電源電壓并將電壓降低至晶體管閾值電壓附近,即近閾值電壓技術(shù),來實現(xiàn)超低功耗運算放大器的設(shè)計。 2.近閾值電路三級運放設(shè)計：在深亞微米級的工藝下進行三級運算放大器設(shè)計,包括電路結(jié)構(gòu)設(shè)計、電路分析、性能仿真,以及運算放大器的電流源偏置電路設(shè)計等等。 最后簡要總結(jié)論文內(nèi)容、課題研究及完成情況,并對以后的學(xué)習(xí)目標方向做出展望。
[Abstract]:In most analog systems and mixed signal systems , the operational amplifier is a complete part of the operational amplifier . In most analog systems and mixed signal systems , the operational amplifier is a complete part of the amplifier , and the length of the transistor channel is gradually decreased and the supply voltage of the power supply is reduced as the development of the semiconductor technology is improved .

In terms of the gain of the operational amplifier , the gain is reduced along with the decrease of the channel length . For example , the conventional two - stage op amp can not meet the higher gain demand . In addition , the power consumption is a constant topic in the design of the integrated circuit , which means reducing energy waste and saving energy . The subject is the design of deep submicron high - gain op amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ; amp ;

1 . Power consumption of operational amplifier : The power consumption of IC is mainly composed of static power consumption and dynamic power consumption . At present , in the aspect of reducing power consumption of integrated circuit , the reduction method mainly includes substrate driving technology , power gate control technology and negative bias voltage technology . But for the reduction of power consumption , the most core method is to reduce the supply voltage . This problem is to realize the design of ultra - low power operation amplifier by lowering the supply voltage and lowering the voltage to the threshold voltage of the transistor , that is , near threshold voltage technology .

2 . Three - stage operational amplifier design of near - threshold circuit : A three - stage operational amplifier design is carried out at sub - micron level , including circuit design , circuit analysis , performance simulation , current source bias circuit design of operational amplifier , etc .

Finally , summarize the content , subject research and completion situation of the thesis , and make a perspective on the direction of learning goal in the future .

【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN722.77

【共引文獻】

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本文編號：1702055