軌到軌運(yùn)算放大器是指功能上允許輸入和輸出信號(hào)偏移非�？拷�(fù)電源電壓的一類(lèi)放大器。該放大器接受輸入信號(hào)擺幅,該擺幅可能會(huì)使輸入端的軌略微過(guò)載（電壓信號(hào)大于軌到軌）,其主要應(yīng)用于精密信號(hào)系統(tǒng)傳輸放大場(chǎng)合,用于遠(yuǎn)程通訊設(shè)備、可穿戴智能設(shè)備中,具有十分重要的地位。尤其在新一代通訊系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)行中,輕量化、小型化、高可靠的發(fā)展,必須要以這類(lèi)基礎(chǔ)電路作為重要支撐。論文介紹了闡述了軌到軌運(yùn)放的理論基礎(chǔ),圍繞高精度V_OS<1mV、低噪聲e_n≤10nV/√Hz參數(shù)進(jìn)行研究,首先分析BJT器件的噪聲優(yōu)勢(shì),分析了差分放大器電路的噪聲模型,其次分析了影響低失調(diào)參數(shù)的主要工藝和電路結(jié)構(gòu),明確了熔絲（反熔絲）修調(diào)以及激光修調(diào)的應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)。本文以軌到軌運(yùn)放的實(shí)現(xiàn)為主要目標(biāo)。在電路設(shè)計(jì)方面,采用二級(jí)運(yùn)放結(jié)構(gòu)。輸入級(jí)采用輸入差分對(duì)模式,為實(shí)現(xiàn)跨導(dǎo)恒定,采取鏡像電流匹配的方式。偏置電路采用電流鏡模式建立電流工作點(diǎn),形成穩(wěn)定恒流源。運(yùn)用米勒補(bǔ)償,形成穩(wěn)定環(huán)路的高增益級(jí)。為了完成運(yùn)放精度和驅(qū)動(dòng)能力的需求,設(shè)計(jì)了倒向推挽AB類(lèi)輸出結(jié)構(gòu),通過(guò)電容補(bǔ)償內(nèi)環(huán)反饋?zhàn)饔?形成快速反... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

運(yùn)放的國(guó)標(biāo)符號(hào)圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文8圖2-3模擬集成電路設(shè)計(jì)流程（1）研究研制設(shè)計(jì)目標(biāo)，了解有關(guān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)；（2）依據(jù)上面數(shù)據(jù)完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模塊以及版圖整體規(guī)劃；（3）建立模擬仿真平臺(tái)，對(duì)各單元設(shè)計(jì)電路進(jìn)行功能仿真，結(jié)合工藝線要求驗(yàn)證電路功能的性能水平；（4）與此同時(shí)，開(kāi)始研究版圖相關(guān)的工藝線所提供技術(shù)文件，并建立相關(guān)的版圖單元庫(kù)；（5）在原有的仿真平臺(tái)基礎(chǔ)上完成主要電參數(shù)的設(shè)計(jì)和仿真工作；（6）初步確立電路參數(shù)后開(kāi)始版圖的設(shè)計(jì)工作，依據(jù)代工廠提供的工藝參數(shù)模型庫(kù)以及設(shè)計(jì)規(guī)則文件著手版圖的設(shè)計(jì)；（7）版圖完成后，根據(jù)仿真結(jié)果，結(jié)合參數(shù)目標(biāo)和相關(guān)工藝庫(kù)信息，對(duì)版圖進(jìn)行優(yōu)化，直到各項(xiàng)后仿真結(jié)果完全達(dá)到預(yù)期要求。在進(jìn)行運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)時(shí)，規(guī)劃整體結(jié)構(gòu)方案，接著再不斷重復(fù)改善各功能結(jié)構(gòu)[17]，其關(guān)鍵步驟為：（1）結(jié)合參數(shù)指標(biāo)要求，確定運(yùn)算運(yùn)算放大器關(guān)鍵電路結(jié)構(gòu)，如果運(yùn)算放大器電路要求要求低失調(diào)、低噪聲等特性，則輸入級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮提高增益。如果器件整體低功耗，則進(jìn)行AB類(lèi)輸出級(jí)差分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確定確定輸入結(jié)構(gòu)類(lèi)型。（2）運(yùn)算放大器精密電參數(shù)指標(biāo)必須考慮進(jìn)行電路補(bǔ)償設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)某些電

第二章運(yùn)算放大器理論基礎(chǔ)9路結(jié)構(gòu)或性能指標(biāo)。例如，在電路輸出一端進(jìn)行補(bǔ)償以驅(qū)動(dòng)大容性負(fù)載的運(yùn)算放大器，同時(shí)反復(fù)確認(rèn)所需輸入和輸出級(jí)結(jié)構(gòu)及類(lèi)型。（3）運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)，靈活選擇相應(yīng)的工藝路線和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，運(yùn)算放大器電路雖然簡(jiǎn)單，但其元件/結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行匹配計(jì)算，并且在基本電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，要充分考慮添置相關(guān)補(bǔ)償電路實(shí)現(xiàn)最終研制目標(biāo)。在設(shè)計(jì)中，各類(lèi)參數(shù)會(huì)相互影響，致使整體電路呈現(xiàn)出復(fù)雜性，需要反復(fù)進(jìn)行電路結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵參數(shù)的確認(rèn)。如圖2-4提出“模擬電路設(shè)計(jì)八邊形法則”所示，從八個(gè)特征角度進(jìn)行參數(shù)考量，形成各種特點(diǎn)鮮明的運(yùn)放[18]。八邊形準(zhǔn)則如下圖2-4所示，需要設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)運(yùn)放時(shí)在各種關(guān)鍵參數(shù)中進(jìn)行權(quán)衡。八邊形準(zhǔn)則準(zhǔn)確反映了運(yùn)放的多樣性發(fā)展，促進(jìn)運(yùn)放朝各個(gè)方向不斷進(jìn)步。圖2-4模電設(shè)計(jì)八邊形法則2.4運(yùn)算放大器電路噪聲分析利用現(xiàn)代的先進(jìn)制造設(shè)備和工藝，目前已可以實(shí)現(xiàn)具有極高電壓增益的放大器。實(shí)際上，通過(guò)一級(jí)一級(jí)連接的方法能實(shí)現(xiàn)幾乎無(wú)限增益。這似乎預(yù)示著可以將任意小的信號(hào)放大到任何所需的電平。但實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)對(duì)于可放大的最小信號(hào)始終存在一定限制。此限制即由電子噪聲確定。如果信號(hào)太小而被放大器中的噪聲掩蓋，則不可能通過(guò)放大來(lái)恢復(fù)信號(hào)。所有電子電路中均存在噪聲。它是由電阻材料中電子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，半導(dǎo)體中空穴和電子的隨機(jī)復(fù)合以及空穴。噪聲是由電子通過(guò)勢(shì)壘擴(kuò)散所產(chǎn)生的。噪聲分析的理論基礎(chǔ)在于半導(dǎo)體器件

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]電源管理芯片中高性能放大器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 李攀.西北大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3068877