折叠式共源共栅运算放大器设计-西交大

设计了一种适用于流水线A/ D 转换器的全差分跨导放大器， 通过采用单端放大器的增益增强方法， 使运算放大器即具有较高的直流增益， 又有较小的面积及较好的版图匹配性。

CMOS工艺下高摆幅共源共栅偏置电路，高雪莲，骆丽，共源共栅级放大器可提供较高的输出阻抗和减少米勒效应，在放大器领域有很多的应用。本文提出一种COMS工艺下简单的高摆幅共源共栅��

绍了一种全差分的套筒式折叠共源共栅运算放大器的设计结构,并采用HSPICE软件对电路设计进行了仿真。仿真结果表明,此运放的开环直流增益为80dB,相位裕度为80°,单位增益带宽为74MHz,具有较高的增益,而且功耗小于2mW。

摘 要： 设计了一种适用于流水线A/ D 转换器的全差分跨导放大器， 通过采用单端放大器的增益增强方法， 使运算放大器即具有较高的直流增益， 又有较小的面积及较好的版图匹配性。通过对普通开关定容共模负反馈电路的改进， 改善了建立时间减小了放大器输出共模的抖动。电路采用SMIC 0. 18 m CMOS 工艺， 并在Cadence 下对电路及版图进行了仿真， 结果表明： 小信号低频电压增益119. 3 dB ; 单位增益带宽378. 1 MH z; 相位裕度60°。 　　随着集成电路技术的不断发展， 高性能的运算放大器广泛应用于各种电路系统中， 它成为模拟和混合信号集成电路设计的单元电路， 其

折叠共源共栅运放结构的运算放大器可以使设计者优化二阶性能指标,这一点在传统的两级运算放大器中是不可能的。特别是共源共栅技术对提高增益、增加PSRR值和在输出端允许自补偿是有很用的。这种灵活性允许在CMOS工艺中发展高性能无缓冲运算放大器。介绍了一种折叠共源共栅的运算放大器,采用TSMC 0.18混合信号双阱CMOS工艺库,用HSpice W 2005.03进行设计仿真,最后与设计指标进行比较。

跨导运算放大器是模拟电路中的重要模块，其性能往往会决定整个系统的效果。这里设计了一种适用于高阶单环Sigma-Delta调制器的全差分折叠式共源共栅跨导运算放大器。该跨导运算放大器采用经典的折叠式共源共栅结构，带有一个开关电容共模反馈电路。运算放大器使用SIMC 0.18 μm CMOS混合信号工艺设计，使用Spectre对电路进行整体仿真，仿真结果表明，负载电容为5 pF时，该电路直流增益可达72 dB、单位增益带宽91.25 MHz、相位裕度83.35°、压摆率35.1 V/μs、功耗仅为1.41 mW。本设计采用1.8 V低电源电压供电，通过对电路参数的优化设计，使得电路在低电压条件下仍取得良好的性能，能满足Sigma Delta调制器高精度的要求。

该实验学习差分放大器的直流、瞬态及交流特性的仿真分析。 1、共源共栅放大器设计及仿真分析 2、差分放大器设计及仿真分析

1 引言        随着集成电路技术的不断发展，高性能运算放大器广泛应用于高速模/数转换器（ADC）、数/模转换器（DAC）、开关电容滤波器、带隙电压基准源和精密比较器等各种电路系统中，成为模拟集成电路和混合信号集成电路设计的核心单元电路，其性能直接影响电路及系统的整体性能，高性能运算放大器的设计一直是模拟集成电路设计研究的热点之一，以折衷满足各种应用领域的需要。        许多现代集成CMOS运算放大器被设计成只驱动电容负载。有了这样只有电容的负载，对于运放放大器，就没有必要使用电压缓存器来获得低输出阻抗，因此，有可能设计出比那些需要驱动电阻负载的运算放大器具有更高速度和更大

：针对传统运算放大器共模抑制比和电源抑制比低的问题，设计了一种差分输入结构的折叠式共源共栅放大器。本设计采用两级结构，第一级为差分结构的折叠式共源共柵放大器，并采用MOS 管作为电阻，进一步提高增益、共模抑制比和电源电压抑制比；第二级采用以NMOS 为负载的共源放大器结构，提高增益和输出摆幅。基于LITE-ON40V 1.0 μm 工艺，采用Spectre 对电路进行仿真。仿真结果表明，电路交流增益为125.8 dB，相位裕度为62.8°，共模抑制比140.9 dB，电源电压抑制比125.5 dB。