影响集成运放输入误差信号的主要参数分析

正确使用集成运算放大器必须了解影响其工作性能的主要，其中输入误差信号是影响运放工作性能的重要参数之一。本文主要研究引起集成运放输入误差信号的主要参数及减小其影响的方法。     

集成运放制造技术的新进展

集成运算放大器是模拟集成电路（IC）最早发展的一个分支。需求的牵引和技术驱动是模拟IC技术发展的两个轮子。一方面卫星通信、红外制导、高保真音响、精密仪表等领域对半导体器件包括运算放大器的性能提出了更高的要求；另一方面工艺技术的进步也为进一步提高运算放大器的性能提供了保障。几十年来，运算放大器性能的提高王要表现在以下10个方面上：高增益；高输入阻抗；高精度；高速度；低功耗；低噪声；低漂移；高电压；宽频带；大功率。要将这10个方面性能提高集中于一个运算放大器里是非常困难的。原因是这10个方面的要求有的在设计…     

集成运放的前置放大应用

对集成运放的前置放大应用中出现的若干技术问题进行了分析，给出了相应的典型应用实例。     

集成运放的互阻抗放大技术应用

本文对集成运放在电子技术应用中互阻抗放大技术进行了分析讨论，给出了相应的典型应用实例，具有重要的推广应用价值。     

一种轨至轨输入的低压低功耗运放的设计

本文采用0.35μm的CMOS标准工艺,设计了一种轨至轨输入,静态功耗150μW,相位增益86dB,单位增益带宽2.3MHz的低压低功耗运算放大器。该运放在共模输入电平下有着几乎恒定的跨导,使频率补偿更容易实现,可应用于VLSI库单元及其相关技术领域。     

基于开关运放的低功耗逐次逼近ADC设计

基于UMC 0.18 混合信号工艺,设计了一种低功耗逐次逼近ADC,重点考虑了功耗的优化和电路的改进,采用了开关运放技术,降低了传统缓冲器30%左右的能量消耗,同时比较器低功耗的设计也使该ADC节能的优点更加突出,同时比较器采用了失调校准技术,这样就能够满足10 bit精度的要求.在电源电压1.8 V、采样频率100 kHz的条件下,仿真得到该逐次逼近ADC信噪比为61.66 dB,而静态功耗仅为26μW.该设计的芯片版图面积为1 mm×1mm.     

集成运放的互阻抗放大技术应用

本文对集成运放在电子技术应用中互阻抗放大技术进行了分析讨论，给出了相应的典型应用实例，具有重要的推广应用价值。     

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.     

集成运放放大电路的噪声分析

根据叠加原理与噪声等效电路理论,推导出集成运放同相放大电路和反相放大电路的噪声系数计算公式,并分析了反馈网络对集成运放放大电路的噪声贡献,给出忽略反馈电阻热噪声的条件。     

简述集成运放的热电偶测温电路

本文介绍了热电偶基本知识,重点简述了K型热电偶测温原理以及利用集成运算放大器构成测温电路的测温实验过程。     

一种恒跨导轨对轨输入/输出CMOS运算放大器

设计了一种CMOS恒跨导轨对轨输入/输出运算放大器,输入级采用负反馈技术控制尾电流,能自调整gm并使之保持恒定;输出级采用前向偏置AB类输出结构,实现轨对轨输出的同时减小了静态功耗。整个电路在5 V电源电压下,电压增益达到136 dB(1 MΩ电阻和1 pF电容并联负载),单位增益带宽为9.7 MHz,相位裕度62.4°。     

一种低噪声轨对轨输入CMOS运算放大器的设计

提出一种新颖的运算放大器电路结构,该电路基于同沟道MOSFET轨对轨输入设计技术,采用弱反型动态阈值MOS(DTMOS)晶体管作为输入差动对同时获得了很好的噪声性能和轨对轨输入共模范围.这些性能的获得仅仅是以增加很小的电路复杂性为代价的,而且没有增加静态功耗.该电路采用0.18μm CMOS工艺设计,仿真结果表明,在1.8V的电源电压下提供78dB的直流开环增益和38kHz的-3dB带宽,输入参考噪声电压大约5.4nV/(Hz)～(1/2).整个输入共模范围内,跨导基本恒定,浮动误差小于5%.     

高速BiCMOS运算跨导放大器的设计

基于全差分结构提出一种高速BiCMOS运算跨导放大器.该放大器采用两级放大结构实现,可用于8位250 Msps流水线结构模数转换器的采样/保持电路中.电路使用0.35μmBiCMOS工艺实现,由3.3 V单电源供电,经优化设计后,实现了2.1 GHz的单位增益带宽,直流开环增益61 dB,相位裕度50°,功耗16 mw,输出摆幅达到2 V;在2 pF的负载电容下,建立时间小于0.6 ns,转换速率1 200 V/μs.该放大器完全符合设计要求的性能指标.     

一种输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计

随着电源电压的日益降低,信号幅度不断减小,在噪声保持不变的情况下,信噪比也会相应地减小。为了在低电源电压下获得高的信噪比,需提高信号幅度,而输入输出轨到轨运算放大器可获得与电源电压轨相当的信号幅度。中文在理论分析了输入输出轨到轨CMOS运算放大器主要架构优缺点后,给出了一种新的输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计,该电路在华润上华0.18 μm工艺平台上流片验证。测试结果表明,输入范围从0到电源电压,输出范围从50 mV到电源电压减去50 mV,实现了输入输出轨到轨的目标。     

低压CMOS满幅度恒定增益运算放大器设计

运用负反馈控制输入共模电平,实现了电源电压仅为0.9 V的满幅度运算放大器。采用TSMC 0.35μm CMOS工艺参数HSPICE模拟结果显示,在满幅度共模电平下,运放的平均直流电压增益为66.4 dB(10 pF电容负载),增益波动仅为0.01%,平均单位增益带宽为1.88 MHz,平均相位裕度52°,平均静态功耗仅为135μW。     

低功耗轨至轨CMOS运算放大器设计

设计了一个1.5 V低功耗轨至轨CMOS运算放大器。电路设计中为了使输入共模电压范围达到轨至轨性能,采用了NMOS管和PMOS管并联的互补差动对输入结构,并采用成比例的电流镜技术实现了输入级跨导的恒定。在中间增益级设计中,采用了适合在低压工作的低压宽摆幅共源共栅结构;在输出级设计时,为了提高效率,采用了简单的推挽共源级放大器作为输出级,使得输出电压摆幅基本上达到了轨至轨。当接100 pF电容负载和1 kΩ电阻负载时,运放的静态功耗只有290μW,直流开环增益约为76 dB,相位裕度约为69°,单位增益带宽约为1 MHz。     

一种低失调CMOS轨到轨运算放大器研究

基于CMOS工艺设计了一款轨到轨运算放大器,整体电路包括偏置电路、输入级、输出级以及ESD保护电路。电路中的输入级使用了一种全新的架构,通过一对耗尽型NMOS管作为输入管,实现轨到轨输入,同时在输入级采用了共源共栅结构,能够提供较高的共模输入范围和增益;在输出级,为了得到满摆幅输出而采用了AB类输出级;同时ESD保护电路采用传统的GGMOS电路,耐压大于2 kV。经过仿真后可知,电路的输入偏置电流为150 fA,在负载为100 kΩ的情况下,输出最高和最低电压可达距电源轨和地轨的20 mV范围内,当电源电压为5 V时能获得80 dB的CMRR和120 dB的增益,相位裕度约为50°,单位增益带宽约为1.5 MHz。     

一个低噪声轨到轨输入输出范围的运算放大器

设计了一个轨到轨输入输出范围的低噪声运算放大器.在输入级采用电流补偿的方法来稳定该运算放大器在整个输入共模范围内的跨导,在输出级使用AB类的输出方法来提高运算放大器的输出范围,并运用双极晶体管比较低的闪烁噪声来改善该运算放大器的噪声性能,以此提高该运算放大器的动态范围.     

一种电流跟踪补偿的输入输出全摆幅运算放大器

介绍了一种工作在2.5V电压下、具有全摆幅输入与输出功能的两级CMOS运算放大器。通过一种简单有效的电流跟踪电路实现了输入跨导恒定的要求，这样使得频率补偿变得容易实现；为了降低功耗，输入级工作在弱反型区：输出级采用带有前馈控制电路的AB类输出电路，实现了输出信号的轨至轨。电路具有结构简单、功耗低、面积小、性能高等优点。     

低压Rail-to-Rail CMOS运算放大器的设计

基于0.5μm标准CMOS工艺,设计了一种带有恒跨导输入级的轨对轨(rail-to-rail)低压CMOS运算放大器.采用折叠式共源共栅差分电流镜放大器输入级和改进的CMOS AB类输出级,实现了电源满幅度的输入输出和恒输入跨导.用Cadence Spectre仿真器,对整个电路在3.3 V工作电压下进行仿真,其直流开环增益AV=70.6 dB,相位裕度PM=71°,单位增益带宽GB=1.37 MHz.芯片面积为0.7 mm×0.4 mm.实际测试结果与模拟结果基本一致.