一种低失调CMOS轨到轨运算放大器研究

基于CMOS工艺设计了一款轨到轨运算放大器,整体电路包括偏置电路、输入级、输出级以及ESD保护电路。电路中的输入级使用了一种全新的架构,通过一对耗尽型NMOS管作为输入管,实现轨到轨输入,同时在输入级采用了共源共栅结构,能够提供较高的共模输入范围和增益;在输出级,为了得到满摆幅输出而采用了AB类输出级;同时ESD保护电路采用传统的GGMOS电路,耐压大于2 kV。经过仿真后可知,电路的输入偏置电流为150 fA,在负载为100 kΩ的情况下,输出最高和最低电压可达距电源轨和地轨的20 mV范围内,当电源电压为5 V时能获得80 dB的CMRR和120 dB的增益,相位裕度约为50°,单位增益带宽约为1.5 MHz。

一种新型CMOS电流反馈运算放大器的分析与设计

通过加入对电源电压不灵敏的基准源产生偏置电流,采用MOS管产生的电阻和MOS管电容串联的补偿结构,消除补偿电容带来的零点;并在输出端采用电阻反馈,降低了输出电阻,增强了带负载能力。在1.5 V电压下,偏置约为1μA。基于BSM3 0.5μm CMOS工艺,对电路进行了PSPICE仿真。负载为20 pF时,该电路获得了87 dB的开环增益,353 MHz的单位增益带宽,61°的相位裕度和132 dB的共模抑制比,功耗为1.24 mW。

JFET构成的运算放大器输入过压保护电路设计

为弥补传统运算放大器输入过压保护电路中电阻加钳位二极管结构的缺陷,设计一种新型输入过压保护电路。电路采用中科渝芯4μm双极工艺完成设计,主要由结型场效应管器件JFET以及钳位二极管构成,利用JFET沟道夹断原理使过压电流最终趋于饱和,实现过压保护功能。采用对称性设计,使正负过压下饱和过压电流相等。经仿真实验,结果表明此款运算放大器的输入过压保护电路相较传统结构噪声更小,对过压电流具有更强的限制作用,具有一定的应用价值。

应用于宽带ADC的三级CMOS运算放大器

为了提高模数转换器(ADC)的性能,增强其系统的稳定性,设计一款高增益的宽带运算放大器非常重要,多级运算放大器因为不受芯片供电电压的影响而成为了热门的选择。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计了一款三级CMOS运算放大器,同时在Cadence软件的仿真环境下针对该三级运算放大器的性能参数进行了仿真。结果表明:在1.8 V电源电压的条件下,该三级运算放大器的增益达到了99.5 dB,单位增益带宽66 MHz,相位裕度69°,共模抑制比69 dB,电源电压抑制比95 dB,从结果来看,获得了更高的增益。

CMOS 运算放大器的总剂量辐射响应和时间退火特性

对ＣＭＯＳ运算放大器ＬＦ７６５０进行了１ＭｅＶ电子的电离辐照实验，研究了ＬＦ７６５０的总剂量电离辐射响应特性和抗总剂量辐射水平，并通过研究其辐照后在室温和１００℃高温条件下电离辐照敏感参数随时间的变化关系，分析了在电离辐射环境下ＣＭＯＳ运算放大器的损伤机制及参数失效机理。

CMOS运算放大器的电子和^(60)COγ辐照效应及退火特性

研究了LF7650CMOS运算放大器电路在1MeV电子和~60Coγ两种不同辐射环境中的响应特性及变化规律，并通过对其电高辐照敏感参数，辐照后在室温和100℃高温条件下，随时间变化关系的分析，探讨了引起电参数失效的机理。结果表明，由于电离辐射产生的界面态增加，引起的多数载流子迁移率的减小，导致MOSFET跨导的下降，是造成CMOS运算放大器电路失效的主要机制，也是引起1MeV电子辐照的损伤敏感度明显大于~60Coγ射线的原因所在。

基于斩波技术的CMOS运算放大器失调电压的消除设计

实现传感器系统的高分辨率,要求其内部运算放大器具有低失调电压和低噪声的性能,为此介绍了一种可减少运算放大器的失调电压和低频噪声的斩波技术,并基于该技术进行温度传感器中CMOS运算放大电路失调电压的消除设计,最后通过SPICE仿真分析来权衡电路各参数的设定。

CMOS运算放大器的辐照和退火行为

介绍了CMOS运算放大器电路经电离辐照后 ,在不同偏置及不同退火温度下 ,运放整体性能参数、电路内部单管特性及功能单元电路的节点电流、电压的变化规律 ,分析了引起运放辐照后继续损伤退化的基本原因 .结果显示 ,运放电路辐照后的退火行为与偏置及温度均有较大的依赖关系 ,而这种关系与辐照感生的氧化物电荷和Si/SiO2

低功耗CMOS集成运算放大器的研究与设计

基于0.35μm N阱硅栅CMOS标准工艺,设计了一个工作电压为±2.5 V的CMOS两级全差分运算放大器。通过采用密勒电容和调零电阻串联的补偿电路,有效地改善了电路的频率响应特性,提高了转换速度,使该两级运算放大器在获得较大输入共模范围和输出摆幅的同时,还获得了较高的增益及相位裕度,满足便携式电子产品的低功耗、高性能要求。Cadence SpectreBSIM3V3模型仿真结果表明,在10 GΩ负载电阻和1 pF负载电容并联的条件下,该两级运算放大器的功耗为3 mW,开环直流电压增益为73 dB,单位增益带宽达到90 MHz,相位裕度为47°。

CMOS运算放大器在不同辐射环境下的辐照响应

介绍了ＬＦ７６５０ＣＭＯＳ运算放大器在６０Ｃｏγ射线、１ＭｅＶ电子和４、７、３０ＭｅＶ不同能量质子辐照环境中的响应规律及６０Ｃｏγ射线和１ＭｅＶ电子辐照损伤在室温和１００℃高温条件下的退火特性，探讨了引起ＣＭＯＳ运放在不同辐射环境中辐照响应出现差异的损伤机理，并对ＣＭＯＳ运放电路在不同辐射环境中表现出的与ＣＭＯＳ数字电路不同的响应特征给予了解释。

一种高性能CMOS运算放大器的设计

采用Chartered0.35μm工艺,设计了一种开环增益为84dB,-3dB带宽达12kHz,转换速率为400V/μs,相位裕度为60°的高性能运算放大器。其中,通过两级放大器级联的套筒式运放结构的设计,解决了高增益和大输出摆幅的需要;同时,采用带隙电流源作偏置电路,保证了运算放大器的设计精度。

CMOS 运算放大器的质子和 γ 辐照效应

ＣＭＯＳ运算放大器的质子和γ辐照效应陆妩任迪远郭旗余学锋严荣良（中国科学院新疆物理研究所，乌鲁木齐，８３００１１）本文主要研究了ＬＦ７６５０ＣＯＭＳ运放电路在４、７、３０ＭｅＶ质子及６０Ｃｏγ两种不同辐射环境中的响应特性及变化规律，并通过对实验结果的...

一种采用增益增强方法的CMOS全差分运算放大器

设计了一种全差分、增益增强CMOS运算放大器。该放大器由三个折叠式共源共栅运算 放大器组成,可用于12位40 MHz采样频率的流水线A／D转换器。详细分析了折叠式共源共栅运 算放大器中由增加增益增强电路产生的零极点对。该放大器在0.35μm CMOS工艺中开环增益为 112 dB,单位增益带宽为494 MHz。

低电压满电源幅度CMOS运算放大器设计

回顾了在标准 CMOS工艺下 ,满幅度运放设计的各个发展阶段 ,结合笔者实际设计和测试的相关电路 ,较为详细地评述了它们的设计方法和各自的优缺点 ,着重阐述了低工作电压设计思想和如何做到输入级跨导的满幅度范围内恒定 ,使读者清楚了解该类运放的各自特点和发展趋势 ,为数模混合设计和系统级集成设计中采用何种运放结构提供了参考。在此基础上 ,提出了一种共模偏置电压具有严格的对称性能的新型满电源幅度运算放大器结构。

高精度CMOS运算放大器及其在PWM/V电路中的应用

应用高精度、高输入阻抗的 CMOS型运算放大器设计实用的 PWM/V电路 ,并对其进行试验 。

高性能Rail-to-Rail恒定跨导CMOS运算放大器

基于UMC的0.6μm BCD 2P2M工艺,探讨了一种高性能Rail-to-Rail恒定跨导CMOS运算放大器.该运算放大器的输入级采用互补差分对,其尾电流由共模输入信号来控制,以此来保证输入级的总跨导在整个共模范围内保持恒定.输出级采用ClassAB类控制电路,并且将其嵌入到求和电路中,以此减少控制电路电流源引起的噪声和失调.为了优化运算放大器低频增益、频率补偿、功耗及谐波失真,求和电路采用了浮动电流源来偏置.该运算放大器采用米勒补偿实现了18MHz的带宽,低频增益约为110dB,Rail-to-Rail引起的跨导变化约为15%,功耗约为10mW.

高性能CMOS运算放大器的设计

基于0.5μm标准CMOS工艺,利用折叠式共源共栅电路和简单放大器级联结构,设计了一种增益高、建立时间短、稳定性好和电源抑制比高的低压CMOS运算放大器。用CadenceSpectre对电路进行优化设计,整个电路在3.3 V工作电压下进行仿真,其直流开环增益100.1dB,相位裕度59°,单位增益带宽10.1 MHz,建立时间1.06μs。版图面积为410μm×360μm。测试结果验证了该运算放大器电路适用于电源管理芯片。

栅氧层厚度与CMOS运算放大器电离辐射效应的关系

介绍了在干氧和氢氧合成两种不同工艺和不同栅氧层厚度情况下,CMOS 运算放大器电路的电离辐照响应规律。并通过对其单管特性及内部单元电路辐照变化的分析比较,探讨了栅氧层厚度的变化与运放电路辐照损伤之间的相互依赖关系。结果显示,适当地减薄栅氧层厚度,可相应地减少辐照感生氧化物电荷和界面态引起的跨导衰降,从而使 CMOS 运放电路的抗辐射特性得到明显的改善。

低压低功耗CMOS电流反馈运算放大器的设计

通过在输出级采用电阻反馈,以增强负载驱动能力,采用隔离补偿电容,以消除低频零点等方式,设计了一种性能较高的CMOS电流反馈运算放大器。在1.5 V电源电压下,当偏置电流为1μA,负载电容为80 pF时,采用BSM3 0.5μm CMOS工艺进行HSPICE仿真。结果表明,该电路结构达到了76 dB的开环增益、312 MHz单位增益带宽、62°相位裕度,139 dB共模抑制比,功耗仅为0.73 mW。

一种基于衬底偏置的超低压CMOS运算放大器

本文研究了基于衬底偏置MOSFET的阈值电压可调节特性及其低压特性，通过对所有MOSFET衬底偏置设计实现了超低压两级运算放大器。在0．8V的电源电压下，该运放的直流开环增益为89dB，相位裕度为67°，失调电压约为737．5μV，其单位增益带宽（GB）为440kHz，输入共模范围为65．3～734．1mV，输出电压范围为53．3～737．3mV。