一种高速高增益CMOS运算放大器的设计

设计了一种应用于采样保持电路中高速高增益运算放大器。该运放采用全差分增益提高型共源共栅结构。在输入信号通路上加入适当的补偿电容,消除了零极点对对运放建立时间的影响,同时对主运放的次极点进行了优化,改进了相位裕度。采用0.35μmCMOS工艺仿真,结果表明,运放的开环直流增益达到106dB,单位带宽为831MHz（负载电容8pF）,相位裕度为60.5°,压摆率为586V/μs,满足12位50MS/s流水线ADC中采样保持电路性能要求。     

一种采用增益增强技术的全差分运放设计和实现

设计了一种采用增益增强技术并带有共模反馈的全差分运算放大器.该运算放大器主要由三个折叠式共源共栅结构的运放、一个偏置电路和一个共模反馈电路组成.运算放大器采用chartered 0.35 μm CMOS工艺实现,仿真结果表明运放开环增益为106.8 dB,单位增益带宽为58 MHz,相位裕度为79°(负载Cload=1 pF).对流片运放进行测试和分析,运算放大器测试指标和仿真指标基本接近,较好达到预先的设计要求.     

一种高单位增益带宽CMOS全差分运算放大器

设计并讨论了一种高单位增益带宽CMOS全差分运算放大器。由于折叠共源共栅结构电路具有相对高的单位增益带宽以及开关电容共模反馈电路稳定性好、对运放频率特性影响小等优点,故设计的放大器采用了折叠共源共栅结构以及开关电容共模反馈电路技术,并达到了高单位增益带宽的设计目的。基于TSMC0·25μmCMOS工艺,仿真结果表明,在2·5V的单电源电压下,运算放大器的直流开环增益为70dB,单位增益带宽为500MHz。     

一种带有增益提高技术的高速CMOS运算放大器设计

设计了一种用于高速ADC中的高速高增益的全差分CMOS运算放大器。主运放采用带开关电容共模反馈的折叠式共源共栅结构,利用增益提高和三支路电流基准技术实现一个可用于12~14 bit精度,100 MS/s采样频率的高速流水线（Pipelined）ADC的运放。设计基于SMIC 0.25μm CMOS工艺,在Cadence环境下对电路进行Spectre仿真。仿真结果表明,在2.5 V单电源电压下驱动2 pF负载时,运放的直流增益可达到124 dB,单位增益带宽720 MHz,转换速率高达885 V/μs,达到0.1%的稳定精度的建立时间只需4 ns,共模抑制比153 dB。     

一种适用于传感器信号检测的斩波运算放大器

提出一种适合传感器微弱信号检测应用的全差分低噪声、低失调斩波运算放大器。采用两级折叠共源共栅运放结构,基于斩波稳定及动态元件匹配技术,通过在运放低阻节点的电流通路上添加斩波开关的设计方式,增加了运放的输入信号带宽和输出电压摆幅。芯片采用TSMC 0.18μm 1P6MCMOS工艺实现。测试结果表明,在1.8V电源电压,25kHz输入信号和300kHz斩波频率下,斩波运放输入等效失调电压小于120μV,在10Hz～1kHz之间,输入等效噪声为5nV/Hz^1/2,最高开环增益为84dB,单位增益带宽为4MHz。     

1.5V低功耗Rail-to-Rail CMOS运算放大器

基于2μm标准P阱CMOS工艺,实现了一种1.5V低功耗Rrail-to-Rail CMOS运算放大器.本运算放大器采用两对跨导器作rail-to-rail输入级,并运用电流折叠电路技术,将最低电源电压降到VT+3VDS.sat.运放同时采用一种适合于低电压要求的对称AB类推挽电路作rail-to-rail输出级,获得了高驱动能力和低谐波失真.芯片测试结果表明,在100pF负载电容和1K负载电阻并联条件下,运放的静态功耗只有270μW,开环电压增益,单位增益带宽和相位裕度分别达到了70dB,2.2MHz和60.     

一种全差分增益提升运放的设计与建立特性优化

在2．5V电源电压下采用中芯国际（SMIC）0．25μm混合信号CMOS工艺设计了一个单级全差分运算放大器。所设计的运放采用了增益提升技术，其主运放为一个带有开关电容共模反馈的全差分折叠一共源共栅运放。两个带有连续时间共模反馈的全差分折叠一共源共栅运放作为辅运放用来提升主运放的开环增益。此外，本文还提出了一种可用于增益提升运放高速设计的基于仿真的优化方法。仿真结果表明，所设计运放的直流增益可达102dB，单位增益频率为822MHz，通过高速优化，其达到0．1％精度的建立时间为4ns。     

一种基于前馈补偿技术的高性能CMOS运算放大器

基于传统CMOS折叠共源共栅运算放大器的分析和总结,应用前馈补偿技术,实现了一种高性能CMOS折叠共源共栅运算放大器,不仅保证了高开环增益,而且还大大减小了运放的输入失调电压。设计采用TSMC 0.35μm混合信号CMOS工艺实现,采用Hspice进行仿真,仿真结果表明运放的直流开环增益为95 dB,输入失调电压为0.023 mV,负载电容为2pF时的相位裕度为45.5°。     

一种高增益宽频带的增益自举运算放大器

设计了一个应用于高精度流水线结构ADC中的高增益、宽频带全差分运算跨导放大器(OTA).整体运放采用了2级结构,第一级采用套筒共源共栅结构,并结合增益自举技术来提高增益;第二级采用共源放大器结构作为输出级,以增大运放的输出信号摆幅.该设计采用UMC 0.18μm CMOS工艺,版图面积为320μm×260μm.仿真结果显示:在1.8 V电源供电5 pF负载下,在各个工艺角及温度变化下增益高于120 dB,增益带宽积(GBW)大于800 MHz,而整个运放消耗16.36 mA的电流,FOM值为306 MHz·pF/mA.     

微电容超声换能器的前端专用集成电路设计

针对微电容超声换能器(CMUT)微弱电流信号检测的要求,设计了一种用于CMUT的前端专用集成电路——运算放大器(OPA)电路。运算放大器电路采用两级放大结构,第一级采用全差分折叠-共源共栅结构,输出级采用AB类控制的轨到轨输出级,在运算放大器电路反相输入端和输出端通过一个反馈电阻实现CMUT电流信号到电压信号的转换。采用GlobalFoundries 0.18μm的标准CMOS工艺进行了仿真设计和流片,芯片尺寸为226μm×75μm。仿真结果表明,运算放大器的开环增益为62 dB,单位增益带宽为30 MHz,在3 MHz处的输入参考噪声电压为2.9μV/Hz^1/2,电路采用±3.3 V供电,静态功耗为11 mW。测试结果表明仿真与实测结果相符,该运算放大器电路能够实现CMUT微弱电流信号检测功能。