發(fā)布時間：2021-01-22 02:12

　　提出了一種恒跨導(dǎo)軌到軌運(yùn)算放大器,輸入級電路采用三倍電流鏡結(jié)構(gòu),補(bǔ)償輸入差分對管的靜態(tài)電流,降低輸入級跨導(dǎo)變化率;中間級電路采用兩個三層MOS管共源共柵結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)軌到軌運(yùn)算放大器中的四層MOS管套筒式共源共柵結(jié)構(gòu),實現(xiàn)四端輸入轉(zhuǎn)為雙端輸出,并降低電源電壓;輸出級電路采用交差耦合輸出結(jié)構(gòu),實現(xiàn)軌到軌輸出,同時完成雙端輸入轉(zhuǎn)單端輸出,設(shè)計一種恒跨導(dǎo)軌到軌運(yùn)算放大器。基于TSMC 0.18μm工藝完成電路與版圖設(shè)計,使用Spectre完成仿真。結(jié)果表明,在電源電壓為1 V,輸入電壓從0 V變化到1 V時,該放大器可實現(xiàn)0～1 V的軌到軌輸出,靜態(tài)功耗僅為44μW,輸入級跨導(dǎo)變化率為5.5%,實現(xiàn)了低電源電壓、低功耗和恒跨導(dǎo)的性能指標(biāo)。 

【文章來源】：電子元件與材料. 2020,39(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

軌到軌運(yùn)算放大器構(gòu)架

當(dāng)輸入共模電壓VCM升高時,P型輸入對管的源級電壓VP也會隨著升高。調(diào)節(jié)電壓VB2,使VB2=VP-VTH8,即當(dāng)VCM<VDD-VDS11+VTH1時,M8管斷開。當(dāng)VCM>VDD-VDS11+VTH1時,M8管導(dǎo)通。當(dāng)0<VCM<VGS3+Vdsat7(M7工作在飽和區(qū)的最小源漏電壓)時,M3、M4工作在截止區(qū),M12導(dǎo)通,M7的電流與M9的電流相等,把電流鏡M9和M10的寬長比設(shè)為(W/L)9∶(W/L)10=1∶3,則此時P型輸入對管的源漏電流大小為4IB,此時輸入級跨導(dǎo)Gm1為:

中間級及輸出級結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種低壓恒跨導(dǎo)軌對軌CMOS運(yùn)算放大器設(shè)計[J]. 高瑜宏,李俊龍.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2020(01)
[2]一種恒跨導(dǎo)高增益軌到軌運(yùn)算放大器[J]. 唐俊龍,黃思齊,羅磊,涂士琦,肖仕勛,龔磊,劉遠(yuǎn)治,謝海情.  微電子學(xué). 2018(04)
[3]一種輸入輸出軌到軌CMOS運(yùn)算放大器的設(shè)計[J]. 李有慧.  電子科技. 2015(06)
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碩士論文
[1]一種低電壓軌到軌運(yùn)算放大器的研究與設(shè)計[D]. 史柱.西安微電子技術(shù)研究所 2018
[2]一種高精度低噪聲運(yùn)算放大器的設(shè)計[D]. 范國亮.電子科技大學(xué) 2016



本文編號：2992345