一种新型电流镜运算跨导放大器的设计

针对传统低压微功耗电流镜运算跨导放大器存在低增益和小摆率的缺陷,设计了一款新型电流镜运算跨导放大器。在不影响电路的静态功耗和稳定性的基础上,该运算跨导放大器采用增益提高(gain-boosting,GB)结构,增大了电路的小信号增益;引入开关型摆率增强(switched slew-rate enhancement,SSRE)结构,提高了电路的大信号摆率。基于UMC 0.11μm标准CMOS工艺进行电路设计和仿真。仿真结果表明:在1.2 V电源电压和10 pF负载电容下,与传统电流镜运算跨导放大器相比,设计的新型电流镜运算跨导放大器的增益提高了47 dB,正摆率提高了11.2倍,负摆率提高了12.4倍。

用于低功耗A/D转换器的运算跨导放大器设计

设计了一种适用于采用级间共用运放技术的10bit流水线A/D转换器(ADC)的低功耗全差分运算跨导放大器(OTA).该放大器由一个改进的折叠共源共栅结构和一个套筒共源共栅结构共同组成,利用时钟控制,使ADC的采样保持和余量增益电路正常工作并满足其性能要求.基于0.6μmCMOS工艺对电路进行了设计,并利用HSpice软件对电路进行了仿真.仿真结果表明,该放大器在采样保持和奇数级电路中开环增益为60dB,偶数级电路开环增益为50dB,总功耗仅为4.5mW,满足低功耗ADC所要求的性能指标.

CMOS浮地电源交叉耦合运算跨导放大器

提出了一种高线性度运算跨导放大器．该电路采用ＣＭＯＳ对管和浮地电源交叉耦合作输入级。对所描述的电路进行了理论分析和计算机模拟．结果表明，在传输特性的非线性误差不大于１％时，电路的差动输入电压范围可达±２．８Ｖ。

一种用于神经信号检测的低压前馈补偿运算跨导放大器

采用CSMC0·6μmCMOS工艺设计实现了低压、低功耗的多级运算跨导放大器。本设计引入了无密勒电容的前馈补偿技术,规避了芯片集成电容以降低噪声并减小成本,获得了高达630MHz的单位增益带宽以及79度裕度的高稳定性。电路工作于2·5V±1·25V),功耗16mW,开环直流增益85dB,3dB带宽116kHz,可基本满足神经信号检测的应用要求。

高速CMOS运算跨导放大器

基于全差分结构介绍一种高速CMOS运算跨导放大器,该放大器由折叠共源共栅输入级和共源增益输出级构成,输出级采用极点-零点补偿技术以获取更大的带宽和足够的相位裕度。电路可用在10位20 MSps全差分流水线A/D转换器的采样/保持级或级间减法/增益级中。经过优化设计后,该放大器在0.6μmCMOS工艺中带宽为290 MHz,开环增益为85 dB,功耗为16.8 mW,满足高速A/D转换器要求的性能指标。

采用单运算跨导放大器的混合模式滤波器

提出了一种新颖的单运算跨导放大器(OTA)的混合模式滤波器电路。由该电路可实现一阶低通、一阶高通、二阶低通及二阶带通滤波器,所有滤波器仅由一个OTA及3～4个RC元件构成。分析了各种滤波器的灵敏度,并给出了实验结果。

一种新的高阶全极点运算跨导放大器-C滤波器系统生成方法

提出一种高阶全极点运算跨导放大器-C滤波器系统生成方法，能方便地设计出全极点高通、低通和带通滤波器。该滤波器与MOS工艺兼容，便于单片集成。滤波器设计实例和PSPICE模拟结果表明所提方法是正确的。

运算跨导放大器在电流模信号处理中的应用

根据运算跨导放大器（OTA）的特性，构造了它的基本应用电路及两种有源OTA－C滤波器的二阶单元电路，并对它们的传递函数进行了理论推导。这对于OTA在电流模信号处理中的应用是有意义的。

一种全差分的高速CMOS运算跨导放大器(OTA)的优化设计

全差分高速CMOS运算跨导放大器由一个折叠 级联输入级和一个共源输出增益级构成 ,并采用Cascode补偿技术 在对运算跨导放大器的性能做了详细的分析后 ,设计出一个采用单纯形优化算法的优化程序 ,它能够快速地设计出满足指标的运算跨导放大器

交叉结构高增益两级运算跨导放大器设计

提出了一种交叉结构高增益的两级运算跨导放大器(OTA)电路,第一级采用PMOS差分输入方式,降低电路的噪声和功耗,第二级为采用推挽结构的共源增益级,提供增益并降低静态电流。为进一步提高电路的电压增益,将对管输入变为四管输入,并利用一对有源电流镜与之相匹配,通过交叉耦合方式连接到差分输入管,从而提高电路的跨导。采用阻尼因子控制模块作为频率补偿结构,提高电路稳定性。基于SMIC 0.13μm工艺对提出的OTA电路进行仿真验证,仿真结果表明:该电路在3.3 V供电电压下,负载为5 pF电容时,直流开环增益为102.7 dB,单位增益带宽为2.845 MHz,共模抑制比为133.34 dB,电源抑制比为86.1 dB,等效输入参考噪声为■kHz。

一种高增益高电流效率的运算跨导放大器

为了提高增益自举OTA的电流效率,对主运放、辅助运放及其共模反馈电路进行了电流复用,在华宏0.35μm工艺5V电源电压下实现了一种具有大DC增益(大于121dB)、高电流效率(大于1146MHz*pF/mA)、宽差分输出动态范围(大于9V)的OTA结构.

一种增益提升和摆率增强的运算跨导放大器

为了解决传统电流镜运算跨导放大器(OTA)在低压、低功耗条件下增益和摆率严重受限的问题,提出了一种基于互补翻转电压跟随器(FVF)的运算跨导放大器,有效提升跨导和最大输出电流,从而达到增益提升和摆率增强的目的。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺进行设计和验证。仿真结果表明,在1.8 V电源电压下,与同等静态功耗的传统电流镜OTA相比,提出的互补FVF型OTA增益提高了11 dB,单位增益带宽提升了2倍,正、负摆率分别提升了6.7倍和6.1倍,比单FVF型OTA有更好的性能提升效果。

用于1 GSample/s 14位ADC的运算跨导放大器

运算跨导放大器是流水线型ADC中乘法数模转换器(MDAC)模块的重要组成部分。设计了一种用于1 GSample/s 14位流水线型ADC的运算跨导放大器(OTA)。由于无线通信领域的应用需要,设计要求在1.8 V的电源电压下,实现1.6 V的差分输出并且能够满足ADC速度和精度要求的运算跨导放大器。采用增益自举电路的套筒式结构可使OTA同时具有高增益带宽积(GBW)和高直流增益,并设计共源极放大器作为OTA的第二级实现较大输出摆幅。调零电阻和密勒补偿使OTA在较小功耗下获得合适的相位裕度,配合零极点分析可进一步优化OTA整体功耗。该运算放大器基于40 nm CMOS工艺实现。仿真结果表明,该运算跨导放大器的直流增益大于90 dB,GBW大于17 GHz,相位裕度大于80°,完全满足1 GSample/s 14位流水线型ADC的性能要求。

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。

一种用于高速A/D转换器的全差分、低功耗CMOS运算跨导放大器(OTA)

介绍一种全差分、低功耗CMOS运算跨导放大器 (OTA) .这种放大器用于 10位分辨率、30MHz采样频率的流水线式A/D转换器的采样 保持和级间减法 增益电路中 .该放大器由一个折叠 级联OTA和一个共源输出增益级构成 ,并采用了改进的密勒补偿 ,以期达到最大的带宽和足够的相位裕度 .经过精心设计 ,该放大器在0 .35 μmCMOS工艺中带宽为 5 90MHz ,开环增益为 90dB ,功耗为 15mW ,满足高速A/D转换器要求的所有性能指标 .

一种应用于14位ADC的运算跨导放大器

基于SMIC 0.18μm标准CMOS工艺,设计了一种应用于40MHz采样频率的14位高精度流水线ADC电路的运算跨导放大器,包括增益级电路、前馈级电路、共模反馈及偏置电路。放大器的输入增益级采用带正反馈环路的增益自举技术,在低频时实现了较高的增益。区别于传统频率补偿技术,使用一种新型无密勒电容的前馈频率补偿方案,实现了在不同工作状态下的频率补偿。仿真结果表明:在3V电源电压下,运放的直流增益为156dB,单位增益带宽积为1.03GHz,输出摆幅为2.5V,建立时间为9.3ns,可满足高精度流水线ADC性能要求。

基于跨导运算放大器的可重构模拟电路及应用设计

常规的粗粒度可重构模拟电路灵活性不高,而且可重构模拟单元(CAB)结构较为复杂。针对此类问题,该文改进并设计了一种新的基于OTA的可重构模拟电路。该电路设计方案降低了CAB的复杂度,提高了CAB的使用效率。该文方法的有效性通过3个模拟设计实例(二阶低通滤波器、高通滤波器和三阶巴特沃思低通滤波器)的设计加以验证。实验结果表明,所提出的方法正确有效,可以较好地兼顾CAB资源与所要求功能的平衡。

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。

一种正反馈摆率增强运算跨导放大器

提出一种正反馈摆率增强运算跨导放大器(OTA),采用共栅输入结构,利用MOS管自身平方率的I-V特性,突破了尾电流对OTA摆率的限制。输入级采用局部正反馈结构,进一步增强了OTA的摆率,电路的增益带宽积也有所提高。基于0.5μm CMOS工艺,5V单电源供电,在静态功耗为150μW,负载电容为10pF的情况下,正向摆率与负向摆率分别为61.1V/μs与23.2V/μs,低频增益为47.6dB,单位增益带宽达到3.62 MHz。在静态电流相同的情况下,提出的摆率增强OTA与传统OTA电路相比,CBF+增大22.2倍,CBF-增大8.3倍。

一种低电压低功耗Class-AB运算跨导放大器

提出了一种新型Class-AB全差分运算跨导放大器(OTA)。该OTA基于一种结构简单的电压缓冲器,在大信号非线性工作时,能够输出不受静态偏置电流限制的瞬态电流,提高了摆率和建立速度;同时,该结构还能够增强直流增益、增益带宽积等小信号特性,适合于低功耗开关电容电路的应用。另外,该OTA结构简单,适合于低电压工作。采用0.18μm CMOS工艺进行仿真,结果表明,该OTA结构能够在1V电源电压下工作。