一种极低功耗的轨对轨高增益低失调运算放大器

针对传统液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)驱动器的电压缓冲器工作电压范围较小且功耗较高,以及传统运放增益有限的问题,文章设计了一种极低功耗的轨对轨高增益低失调运算放大器。该放大器采用两个互补的输入级,能在全电压范围内交叉导通实现轨对轨输入,通过多级Cascode模块有效提高了电路的放大倍数。改进的输出级采用单输入的方式,有效减小了电路的失配和输出电路的静态电流,保证了电路的稳定性。0.18μm CMOS工艺仿真验证表明,所提出的低功耗轨对轨高增益低失调运算放大器电路在6.5 V的工作电压下实现0~UDD(电源电压)的输入、输出范围,且开环直流增益在不同共模电压下均大于88 dB,相位裕度均大于65°,失调电压小于900μV,仅72 nA静态电流。该放大器满足LCD驱动器的低功耗、高增益和低失调的应用需求。

一种恒跨导轨对轨CMOS运算放大器的设计

设计了一种新颖的恒跨导轨对轨CMOS运算放大器结构。输入级采用轨对轨的结构,在输入级采用4个虚拟差分对管来对输入差分对的电流进行限制,使运放的输入级跨导在工作范围内保持恒定。输出级采用前馈式AB类输出结构,以使输出达到全摆幅。仿真结果显示,在5 V电源电压和带有10 pF电容与10 kΩ电阻并联的负载下,该运放在共模输入范围内实现了恒跨导,在整个共模输入范围内跨导变化率仅为3%,输出摆幅也达到了轨对轨全摆幅,运放的开环增益为108.5 dB,增益带宽积为26.7 MHz,相位裕度为76.3°。

一种轨对轨输入的低压低功耗CMOS电流传输器

基于CSMC 0.5μm工艺,在1.5 V供电电压下,设计了一种功耗低、电压跟随能力强和电流传输精度高的第二代正向电流传输器(CCII+).设计中,通过采用轨对轨的输入结构,有效地提高了信号摆幅;采用AB类推挽输出方式,达到了降低静态功耗和提高电流驱动能力的目的;应用密勒电容与调零电阻串联的补偿方式,有效地改善了CCII+的频率响应特性,并分析了AB输出级晶体管对静态电流的影响作用.HSPICE仿真结果表明,该CCII+的电压跟随误差仅0.0002 dB,-3 dB带宽达到11.7 MHz;电流传输误差为0.0007 dB,-3 dB带宽达到20 MHz,X端输入电阻低于28Ω,电流驱动能力为-0.62 mA^1.07 mA,电路功耗仅为105.68μW.

1.5V低功耗CMOS恒跨导轨对轨运算放大器

运算放大器是模拟集成电路中用途最广、最基本的部件。随着系统功耗及电源电压的降低,传统的运算放大器已经不能满足低压下大共模输入范围及宽输出摆幅的要求。轨对轨运算放大器可以有效解决这一问题,然而传统的轨对轨运算放大器存在跨导不恒定的缺点。本文设计一种1.5V低功耗CMOS恒跨导轨对轨运算放大器,输入级采用最小电流选择电路,不仅实现了跨导的恒定,而且具有跨导不依赖于理想平方律模型、MOS管可以工作于所有区域、移植性好的优点。输出级采用前馈式AB类输出级,不仅能够精确控制输出晶体管电流,而且使输出达到轨对轨全摆幅。所设计的运算放大器采用了改进的级联结构,以减小运算放大器的噪声和失调。基于SMIC0.18μm工艺模型,利用Hspice软件对电路进行仿真,仿真结果表明,当电路驱动2pF的电容负载以及10kΩ的电阻负载时,直流增益达到83.2dB,单位增益带宽为7.76MHz,相位裕度为63°;输入输出均达到轨对轨全摆幅;在整个共模输入变化范围内跨导变化率仅为2.49%;具有较高的共模抑制比和电源抑制比;在1.5V低压下正常工作,静态功耗仅为0.24mW。

一种0.8V衬底驱动轨对轨运算放大器设计

采用衬底驱动技术设计低压低功耗轨对轨运算放大器。输入级采用衬底驱动MOSFET,有效避开阈值电压限制,将电源电压降至0.8V,实现低压下轨对轨共模输入范围。增加衬底驱动冗余差分对及反折式共源共栅求和电路实现恒定跨导控制,消除共模电压对输入级跨导的影响,输出采用前馈式AB类输出级,以提高动态输出电压范围。基于标准0.18μmCMOS工艺仿真运放,测得输出范围0.4～782.5mV,功耗48.8μW,电源抑制比58dB,CMRR65dB,直流开环增益63.8dB,单位增益带宽2.4MHz,相位裕度68°。版图设计采用双阱交叉空铅技术,面积为97.8μm×127.6μm。

焊轨列车专用焊机及成套对轨装置研制

随着高速铁路服役时间的增长,线路换轨施工越来越多。为了实现既有线钢轨的"焊铺换"一体化施工,提出将钢轨闪光焊接整合到长轨运输车上的构想。由于车载设备运行情况复杂且长钢轨质量太大,要在车上完成钢轨焊接面临很多难题,包括焊机位置和轨头配合的问题以及钢轨之间的对轨问题等。分析车载钢轨焊接的技术难点并提出具体的设计方案,形成了以焊机为核心的成套对轨系统。通过研制焊轨列车,解决了车载长钢轨的焊接及对轨难题,为今后的换轨一体化施工提供技术支持。

一种轨对轨CMOS运算放大器的设计

基于0.6μmCMOS工艺,设计了一种轨对轨运算放大器。该运算放大器采用了3.3V单电源供电,其输入共模范围和输出信号摆幅接近于地和电源电压,即所谓输入和输出电压范围轨对轨。该运放的小信号增益为77dB,单位增益带宽为4.32MHz,相位裕度为79°。由于电路简单,工作稳定,输入输出线性动态范围宽,非常适合于SOC芯片内集成。

一种3.3V/0.6μm轨对轨CMOS运算放大器的设计

基于0.6μm CMOS工艺,设计了一种轨对轨运算放大器.讨论了该运算放大器的原理、性能及设计方法,并进行了模拟仿真.此运算放大器采用了3.3V单电源供电,其输入共模范围和输出信号摆幅接近于地和电源电压,即所谓输入和输出电压范围轨对轨.其运放的小信号增益为77dB,单位增益带宽为4.32MHz,相位裕度为79度.由于电路简单,工作稳定,输入输出线性动态范围宽,非常适合于SOC芯片内集成.

低功耗单双电源供电的轨对轨仪表放大器AD627

AD627是美国ADI公司出品的仪表放大器 ,它采用单双电源供电 ,具有轨对轨输出 ,并可用一个外部寄存器设定增益。可用于低功耗医用检测设备、热电耦放大器和便携式电池供电等仪器中。文章介绍了AD627的主要技术性能、工作原理、应用设计以及应用电路。

恒跨导高摆率轨对轨运算放大器的设计

本文在分析MOS管恒跨导输入级和AB类输出级运算放大器的基础上设计了一个高摆率、恒跨导的轨对轨运算放大器。在输入级中采用了齐纳二极管的稳压原理,保证Rail-to-Rail运算放大器的输入跨导恒定。为了实现高转换率,本文采用了一种新型的压摆率提高电路。另外,为了提高系统的稳定性,采用了控制零点的米勒补偿进行频率补偿。采用CSMC 0.5 μm CMOS工艺,用H-Spice对整个运算放大器电路进行仿真验证,结果表明运算放大器输入输出范围基本达到满摆幅,最大跨导变化率仅为3.9%和具有较高的增益和摆率。

一种轨对轨两级CMOS运算放大器的设计

目的设计一个具有轨对轨输入和输出摆幅的两级CMOS运算放大器。方法输入级采用两对单一类型的n沟道差分对管作为输入管,用两个相同的n沟道源跟随器来完成输入电平的直流电平转移,实现了轨对轨的输入摆幅;输出级采用前馈甲乙类控制的轨对轨输出级,保证了轨对轨的输出摆幅和较强的驱动能力。结果用标准的0.6μm CMOS BSIM3v3模型库对该放大器进行了仿真,开环电压增益、单位增益带宽和相位裕度分别达到了113.57dB,11.9MHz和53,°输入级跨导的变化在±5%内。结论所设计运算放大器其输入和输出摆幅为轨对轨,满足设计所提要求。

零漂移,单电源的轨对轨输入/输出运算放大器AD8551/AD8552/AD8554

AD855x系列放大器具有轨 -轨的输入和输出 ,它们的输入失调电压极低 ,且对偏置电流的要求也很低 ,同时具有很快的过载恢复能力 ,可以广泛应用于温度测量、压力测量和精密电流感知等精密测量电路中。文中给出了AD855x系列放大器的多种应用电路。

一种恒跨导轨对轨输入级运算放大器的设计

提出了一种恒跨导轨对轨输入级的结构,从理论上详细分析了这种结构的可行性和优越性,在输入MOS差分对管处于强反型区和弱反型区时,它都能提供几乎不变的跨导,且采用0.6μmCMOS工艺对这种运算放大器进行了模拟仿真,其结果与理论值很相符合。

一种齐纳二极管控制式轨对轨CMOS运算放大器

采用0.6μm CMOS工艺,设计了一种齐纳二极管控制式轨对轨运算放大器.该运放采用了3.3V单电源供电,其输入共模范围和输出信号摆幅接近于地和电源电压,即所谓输入和输出电压范围轨对轨.该运放的小信号增益为82dB,单位增益带宽为12.34MHz,相位裕度为68°.由于电路简单,工作稳定,输入输出线性动态范围宽,非常适合于SOC芯片内集成.文中主要讨论该轨对轨运算放大器的原理,性能及设计方法,并进行了模拟仿真.

一种低压轨对轨运算放大器的设计

设计了一种电平移位CMOS轨对轨(Rail-to-Rail)运算放大器,并采用旺宏电子股份有限公司的0.5μm N阱CMOS工艺进行了版图设计。Hspice仿真显示:运放的电源电压为±1.5 V,输出可以达到全摆幅,输入失调电压仅为35μV,差模增益达85 dB以上,其中82 dB的带宽为8 K。

一种线性化轨对轨调节压控振荡器设计

为了解决控制电压范围小、调谐增益过大导致压控振荡器(voltage controlled oscillator,VCO)对控制线噪声抗干扰能力弱的问题,设计了一种高度线性化轨对轨频率调节的压控振荡器。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了电压转电流电路实现控制电压与电流饥渴型振荡器尾电流的轨到轨线性转化,进而实现振荡频率的轨到轨线性调节;并且利用缓冲器优化振荡波形以适应锁相环系统应用。Cadence Spectre仿真结果表明,振荡器在1.8 V的轨对轨控制电压范围内都具有很好的线性,调谐增益为183 MHz/V,频率范围为0.89~1.22 GHz,中心频率1.06 GHz,功耗仅有227.8μW。本文设计适用于锁相环的集成应用,可为压控振荡器的设计提供支持。

3.3V/0.18μm恒跨导轨对轨CMOS运算放大器的设计

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一种3.3 V低压轨对轨(Rail-to-Rail)运算放大器。该运算放大器的输入级采用3倍电流镜控制的互补差分对结构,实现了满电源幅度的输入输出和恒输入跨导;输出级采用前馈式AB类输出控制电路,保证了轨对轨的输出摆幅以及较强的驱动能力。仿真结果表明,直流开环增益为120 dB,单位增益带宽为5.98 MHz,相位裕度为66°,功耗为0.18 mW,在整个共模范围内输入级跨导变化率为2.45%。

零漂移、单电源、轨对轨输入/输出运算放大器AD8751/8752/8754的原理及应用

AD875x系列是美国AD公司生产的高精度轨对轨运算放大器 ,具有零漂移、单电源供电、轨对轨输入/输出等特点 ,可广泛用于温度、压力、应变、电流等精密测量的场合。

一种轨对轨运算放大器的设计与应用

本文设计的轨对轨运算放大器主要是为TFT-LCD的驱动电路提供驱动电压,输入采用电流补偿稳定运算放大器在整个输入共模范围内的跨导,采用AB类的输出方法提高运算放大器的输出范围,并对典型性能及参数进行仿真分析。

一种宽带恒定跨导轨对轨运算放大器的设计

介绍了一种具有轨对轨输入功能的CMOS输入级电路。该电路克服了一般运算放大器只能工作在一定共模输入范围的输入级的缺陷,在各种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,且由于其工作原理与MOS晶体管的C-V解析关系无关,对制造工艺依赖性小,适用于深亚微米工艺。在此基础上,设计出了一种宽带的运算放大器,该运算放大器具有轨对轨输入、输出能力,可以作为常用模拟电路的基本单元模块。它没有严格的共模输入限制,跨导和整体性能稳定,适于为更大规模的数字/模拟混合信号系统提供行为级模型。