一种折叠式共源共栅运算放大器的准确设计方法

传统折叠式共源共栅放大器的人工设计流程只能得到近似的设计结果,优化方法获得的结果较好,但需耗费大量计算。文中针对这类放大器,给出了一种准确设计方法。通过SPICE仿真弥补传统设计流程各性能指标解析近似产生的误差,同时采用基于BSIM模型的器件尺寸计算,反复执行这一设计流程,消除了传统设计过程存在的误差,得到准确的设计结果。文中所提方法相较于传统人工方法更精确,避免了设计时的反复调试;与优化方法相比,虽仍要通过一个迭代过程,但因收敛较快,故计算量较小。文中以0.18μm与90 nm实际工艺库下的电路设计为例,给出了仿真设计结果,证明了所提方法的正确性与有效性。

基于InP DHBT工艺的33~170 GHz共源共栅放大器

基于500 nm磷化铟双异质结双极晶体管(InP DHBT)工艺,设计了一种工作在33~170 GHz频段的超宽带共源共栅功率放大器。输入端和输出端的平行短截线起到变换阻抗和拓展带宽的作用,输出端紧密相邻的耦合传输线补偿了一部分高频传输损耗。测试结果表明,该放大器的最大增益在115 GHz达到11.98 dB,相对带宽为134.98%,增益平坦度为±2 dB,工作频段内增益均好于10 dB,输出功率均好于1 dBm。

改进型折叠式共源共栅运算放大器电路的设计

在套筒式共源共栅、折叠式共源共栅运放中,折叠式共源共栅运算放大器凭借较大的输出摆幅和偏置电压的较低等优点而得到广泛运用。但是,折叠式的这些优势是以牺牲较大的功耗、较低的电流利用率而换取的。本文以提高电流利用率为着手点设计了一种改进的折叠式共源共栅运算放大器,在相同的电压和负载下改进的折叠式共源共栅运算放大器能显著提升跨导、压摆率和噪声性能。仿真结果表明在相同功耗和面积的条件下,改进的折叠式共源共栅运算放大器的单位增益带宽和压摆率是折叠式共源共栅运放的3倍。

一种低电压CMOS折叠-共源共栅跨导运算放大器的设计

设计了一种全差分折叠共源共栅跨导运算放大器,并将其应用于80MHz开关电容带通ΔΣA/D转换器中。该跨导运算放大器采用0.35μmCMOSN阱工艺实现,工作于2.5V电源电压。模拟结果表明,该电路的动态范围为80dB、直流增益63.4dB、单位增益带宽424MHz;在最大输出摆幅、建立精度为0.1%时,建立时间为7.5ns,而功耗仅为7.5mW。

高性能折叠式共源共栅运算放大器的设计

折叠式共源共栅结构能够提供足够高的增益,并且能够增大带宽、提高共模抑制比和电源电压抑制比。基于Chartered 0.35μm工艺,设计了一种折叠式共源共栅结构的差分输入运算放大器,给出了整个电路结构。Spectre仿真结果表明,该电路在3.3V电源电压下直流开环增益为121.5dB、单位增益带宽为12MHz、相位裕度为61.4°、共模抑制比为130.1dB、电源电压抑制比为105dB,达到了预期的设计目标。

高性能AB类折叠共源共栅CMOS放大器设计

设计了一种高性能AB类折叠共源共栅CMOS音频放大器。该放大器的输入级采用折叠共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;输出级采用AB类推挽结构,实现了全摆幅输出。基于65nm/2.5VCMOS工艺,对整个电路进行Hspice仿真。结果表明,设计的放大器开环增益为140dB,电源抑制比为138dB,共模抑制比为117dB,总谐波失真为-113dB。该放大器已被应用于音频Σ-ΔA/D转换器的设计中。

一种高精度自偏置共源共栅的CMOS带隙基准源

介绍了一种高精度的CMOS带隙参考电路(BGR),它采用自偏置共源共栅电流镜,不需要运放.通过在传统共源共栅结构中加入一简单的反馈晶体管和几个电阻,分别构成了电源抑制和曲率补偿电路.用Spectre工具和0.35μm CMOS模型进行了仿真,结果表明电源抑制和温度特性均得到明显改善.直流时的电源抑制比(PSRR)为93dB,-40^+125℃温度范围内的温度系数为7ppm/℃.

低压CMOS折叠共源共栅混频器的设计

基于SMIC 0.18μmCMOS工艺,采用一种折叠共源共栅结构,设计实现了一种低压CMOS折叠共源共栅混频器,解决了传统Gilbert混频器中跨导级与开关级堆叠带来的高电源电压问题,以及在跨导级的高跨导、高线性与开关级的低噪声间进行折衷设计的难题.该混频器核心电路尺寸为165μm×75μm,当射频信号、本振信号和中频信号分别为1575.42 MHz、1570MHz和5.42MHz时,仿真表明:该混频器转换增益(GC)为15dB,双边带噪声系数为12.5dB,输入三阶截断点为-0.4dBm,在1.2V的电源电压条件下,功耗为3.8mW,可用于航空航天领域的电子系统中.

基于共源共栅反相器的极低功耗Sigma-Delta调制器设计

为了满足穿戴式医疗设备中低功耗、高精度的模数转换应用需求,设计一种基于共源共栅反相器的低功耗14bit/500Hz Sigma-Delta调制器电路.在低电源电压环境下,该电路采用栅压自举开关完成了高精度的信号采样.利用共源共栅反相器替换传统Sigma-Delta调制器的跨导放大器(DTA),有效降低了电路功耗.电路采用SMIC 0.13μm 1P8M混合信号工艺实现,测试结果表明,在供电电压为0.6V、时钟频率为256kHz、信号带宽为500 Hz内,Sigma-Delta调制器输出信号最大信噪失真比为69.7dB,有效精度为11.3bit,功耗仅为5.07μW.

一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器的设计

设计了一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器。该运放的输入级采用折叠-共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;由于采用AB类推挽输出级,实现了全摆幅输出,并且大大降低了功耗。采用TSMC 0.18μmCMOS工艺,基于BSIM3V3 Spice模型,用HSpice对整个电路进行仿真,结果表明:与传统结构相比,此结构在保证增益、带宽等放大器重要指标的基础上,功耗有了显著的降低,非常适合于低压低功耗应用。目前,该放大器已应用于14位∑-Δ模/数转换电路的设计中。

提高共源共栅CMOS功率放大器效率的方法

利用共源共栅电感可以提高共源共栅结构功率放大器的效率。这里描述了一种采用共源共栅电感提高效率的5.25 GHz WLAN的功率放大器的设计方法,使用CMOS工艺设计了两级全差分放大电路,在此基础上设计输入输出匹配网络,然后使用ADS软件进行整体仿真,结果表明在1.8 V电源电压下,电路改进后与改进前相比较,用来表示功率放大器效率的功率附加效率(PAE)提高了两个百分比。最后给出了功放版图。

0.6μm CMOS工艺折叠共源共栅运算放大器设计

折叠共源共栅结构改进了传统的两级运算放大器的输入范围和电源电压抑制特性,优化了二阶性能指标。利用mosis 0.6μm CMOS工艺模型参数,设计了折叠共源共栅结构的运算放大器,对各性能参数的仿真结果表明:该电路的开环增益为80 dB,单位增益带宽为20 MHz,相位裕度73°,功耗仅为3 mW。

折叠式共源共栅运算放大器的0.6μm CMOS设计

折叠式共源共栅结构的运算放大器不仅能提高增益、增加电源电压噪声抑制能力,而且在输出端允许自补偿。基于0.6μm CMOS工艺,验证了一种折叠共源共栅的运算放大器的参数指标。理论计算和实际分析相结合,仿真结果达到设计指标要求。

具有反馈偏置的折叠共源共栅运算放大器

文章分析了基于传统偏置的折叠共源共栅运算放大器,提出了一种具有反馈偏置的折叠共源共栅运算放大器;在不降低运放其他性能指标的前提下,抑制了折叠共源共栅运放由于共模输入电平变化以及工艺失配而造成的尾电流源的电流变化,稳定了运放的直流工作点,提高了运放的共模抑制比。

一种高增益大带宽的增益自举型折叠共源共栅放大器设计

提出了一种应用于高速高精度流水线ADC中的高增益大带宽的增益自举型全差分折叠共源共栅放大器.放大器采用0.18 μm 1P6M CMOS工艺.通过仔细的设计运放的单位增益带宽和极零点改善其闭环稳定性.仿真结果表明:放大器的直流增益为93 dB,单位增益带宽为1.8 GHz,在输出共模电压范围为0.6 V^1.2 V内,放大器的直流增益大于88 dB.整个芯片的版图面积为96μm×120μm.

一种低压低功耗共源共栅带隙基准电压源的实现

提出了一种低压低功耗的带隙基准电压源电路,设计基于0.5μm2P3M BiCMOS Process,并使用了低压共源共栅电流镜结构减少了对电源电压的依赖,消除了精度与余度之间的矛盾,并用HL50S-S3.1S.lib库文件用HSPICE进行了仿真,其电源抑制比PSRR大约为-78.9dB。

一种高CMRR和PSRR的共源共栅放大器

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 1.0μm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。

一种低压低功耗CMOS折叠—共源共栅运算放大器的设计

本文设计了一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器。该运放的输入级采用折叠-共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;由于采用AB类推挽输出级,实现了全摆幅输出,并且大大降低了功耗。采用TSMC0.18μmCMOS工艺,基于BSIM3V3Spice模型,用Hspice对整个电路进行仿真,结果表明:与传统结构相比,此结构在保证增益、带宽等放大器重要指标的基础上,功耗有了显著的降低,非常适合于低压低功耗应用。目前,该放大器已应用于14位∑-△模/数转换电路的设计中。

一种共源共栅自偏置带隙基准源设计

在分析带隙基准理论的基础上,针对SoC芯片的1.2V数字电路供电,设计一个低功耗低温度系数、高电源抑制比的带隙基准源。电路由一个与绝对温度成正比(PTAT)电流源和一个绝对温度相补(CTAT)电流源叠加构成,采用低压共源共栅自偏置结构来减少镜像失配和工艺误差对电路的影响。在SMIC0.13μm混合信号CMOS工艺下,电源电压为2.5V时,使用Cadence Spectre对电路进行模拟,结果表明可实现1.2V输出电压,电源抑制比在低频段为-86dB、高频段为-53dB,温度系数为12×10-6/℃、功耗为0.57mW。带隙电压基准源的版图面积为75μm×86μm。

低电压高增益带宽CMOS折叠式共源共栅运算放大器设计

本文基于SIMC0.18μmCMOS工艺模型参数,设计了一种低电压高单位增益带宽CMOS折叠式共源共栅运算放大器。该电路具有相对高的单位增益带宽,并具有开关电容共模反馈电路(CMFB)稳定性好、对运放频率特性影响小的优点,Hspice仿真结果表明,在1.8V电压下,运算放大器的直流开环增益为62.1dB,单位增益带宽达到920MHz。