基于传感器系统的低功耗运算放大器

为适应传感器系统向微型化发展的趋势,设计了一种低功耗运算放大器。放大器偏置电路以共源共栅电流镜结构为基础,输出稳定偏置电流;轨对轨输入级利用亚阈值技术,保证其跨导恒定;输出级采用电流镜结构,实现AB类工作;在求和电路和输出级之间添加电容电阻串联支路,对输出晶体管控制信号进行补偿。利用0.18μm工艺库对电路进行设计,在3 V电源电压、25℃条件下进行仿真,放大器低频增益为95 dB,单位增益带宽为6.15 kHz,输入失调电压小于45μV,在-40~85℃温度区间内,失调温漂为320 nV/℃,消耗功率始终低于2.28μW。目前该芯片已成功流片,实际测量芯片消耗功率为3.15μW。结果表明,该放大器能够满足传感器系统所要求的低功耗目标。