半導體行業(yè)經(jīng)歷了半個多世紀的飛速發(fā)展,模擬集成電路在其中扮演著不可或缺的角色,而運算放大器是模擬集成電路的最重要的基本單元。近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、人工智能和便攜設備等信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,雷達射頻收發(fā)芯片作為連接外界的橋梁,它的重要性越發(fā)顯著。運算放大器作為接收機中重要的一部分,需要放大檢測微弱回波信號,使得低噪聲、低失調運算放大器的研究具有重要的現(xiàn)實意義�；诖搜芯勘尘�,論文重點分析了低閃爍噪聲、低失調電壓的CMOS運算放大器設計方法。論文首先介紹了CMOS電路中的噪聲、失調理論基礎,其次推導計算了放大器中各個基本電路中的噪聲、失調。然后在此基礎上論文重點詳細說明了運算放大器的主體構成電路和設計方法,偏置電路采用結構簡單的與電源無關的電流基準提供穩(wěn)定的電流,輸入級采用折疊共源共柵結構來提供較大增益和較大輸出擺幅,輸出級采用CLASS A結構穩(wěn)定輸出信號失真度低的信號,接著在主體運放中進行頻率補償和共模反饋來滿足相位裕度和共模抑制比要求,最后在設計運放的基礎上進行噪聲失調消除設計,采用了斬波技術和自動調零技術兩種方法來分別設計了兩款放大器。本論文設計的運算放大器采用0.18um ...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題的背景與意義
    1.2 運算放大器的發(fā)展狀況
    1.3 主要內容和章節(jié)安排
第二章 低噪聲、低失調運算放大器基礎
    2.1 運算放大器的基本結構
    2.2 運算放大器的主要指標
        2.2.1 直流特性指標
        2.2.2 交流特性指標
        2.2.3 瞬態(tài)特性指標
    2.3 CMOS電路中的噪聲、失調
        2.3.1 噪聲的數(shù)學表達
        2.3.2 電路中的噪聲類型
        2.3.3 單級放大器的噪聲
        2.3.4 電路中的失調
    2.4 本章小結
第三章 低閃爍噪聲、低失調CMOS運算放大器的設計
    3.1 偏置電路的設計
        3.1.1 電流基準
        3.1.2 偏置電壓電路
    3.2 輸入級的設計
    3.3 輸出級的設計
    3.4 共模反饋的設計
    3.5 頻率補償設計
    3.6 噪聲、失調消除設計
        3.6.1 斬波放大器
        3.6.2 自動調零放大器
    3.7 非交疊時鐘電路
    3.8 本章小結
第四章 運算放大器的前仿真與分析
    4.1 運算放大器前仿真概述
    4.2 關鍵指標前仿真與結果分析
        4.2.1 幅頻特性與相頻特性
        4.2.2 輸出電壓范圍
        4.2.3 共模輸入范圍
        4.2.4 共模抑制比
        4.2.5 電源抑制比
        4.2.6 壓擺率
        4.2.7 等效輸入噪聲
        4.2.8 等效輸入失調電壓
        4.2.9 閉環(huán)帶寬與增益
        4.2.10 閉環(huán)瞬態(tài)
    4.3 本章小結
第五章 版圖設計與驗證
    5.1 版圖設計基礎
        5.1.1 工藝技術
        5.1.2 失效機制
    5.2 版圖設計方法
    5.3 電路總體版圖
    5.4 規(guī)則檢查
        5.4.1 DRC
        5.4.2 LVS
    5.5 關鍵指標后仿真驗證
        5.5.1 幅頻特性與相頻特性后仿真
        5.5.2 輸出電壓范圍后仿真
        5.5.3 共模輸入范圍后仿真
        5.5.4 壓擺率后仿真
        5.5.5 等效輸入噪聲后仿真
        5.5.6 閉環(huán)帶寬與增益后仿真
        5.5.7 閉環(huán)瞬態(tài)后仿真
    5.6 測試結果
    5.7 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間獲得的研究成果



本文編號：3861494