新型低压微功耗伪差分跨导放大器设计

本文针对全差分跨导放大器电源电压偏高、功耗较大,以及常规伪差分跨导放大器增益和共模抑制比不高的问题,采用带反相器和共模前馈的伪差分输入级、自偏置电流镜结构的输出级,以及正体偏置技术和TSMC 40nm CMOS工艺,设计一个新型低压微功耗高增益高共模抑制比的伪差分跨导放大器。Cadence Spectre仿真结果表明,在0.5V的电源电压下,该跨导放大器的开环增益为51.8dB,单位增益带宽为18.6 MHz,相位裕度为70°,共模抑制比达到135dB,电源抑制比达到107dB,而功耗仅为3μW,具有较好的综合性能,可作为大多数要求较高的前端微弱信号放大器。

基于前馈gmf的共模反馈稳定性增强电路

基于0.13μm CMOS工艺,提出并设计了一种应用于三级全差分运算放大器中的新型共模反馈电路。将具有密勒补偿结构的典型两级全差分结构和源随器结构作为三级运算放大器的放大级,通过在共模反馈电路中引入前馈通路,产生的两个零点提高运放的稳定性,解决了传统共模反馈电路中多个极点难以补偿的问题。仿真结果表明,在1.2 V电源电压下,共模下增益为70.4 dB,单位增益带宽为56 MHz,相位裕度为85.5°。相比于传统无前馈电路,新型共模反馈电路的单位增益带宽和相位裕度分别提高了8.2 MHz和17.4°。具有这种共模反馈结构的运算放大器可以实现较低的电源电压和较好的相位裕度。

一种低功耗高共模抑制比运算放大器设计

为了解决传统伪差分跨导运算放大器共模抑制比较差的问题,提出了一种新型低功耗伪差分CMOS运算跨导放大器.通过共模前馈技术消除了电路输出节点处的输入共模信号,以便以最小的面积成本、功耗和寄生分量来提高共模抑制比(CMRR),并采用TSMC 0.18μm CMOS工艺对该OTA进行模拟仿真.仿真结果表明,在2 pF电容负载下,该OTA的直流增益为46.4 dB,增益带宽为14.5 MHz,相位裕度为85°.该OTA的CMRR高达110.1 dB,且在1.2 V单电源电压下,其功耗仅为28.6μW,面积仅为33×10^-5 mm^2.

一种用于宽带中频滤波器的运算放大器共模补偿方法

介绍了一种适用于宽带中频(IF)滤波器的运算放大器共模补偿方法,并将其应用于较大带宽有源RC滤波器中,如宽带宽接收机中频的电路和高频模数转换器抗混叠滤波器等。运算放大器通过前馈方式补偿共模次极点,并根据寄生电容调整前馈跨导电流比例来配置零点位置。该方法在一定功耗和较大共模带宽要求下,保证了共模反馈的开环相位裕度。将该方法应用于6阶复数/IQ低通切比雪夫滤波器中并采用130 nm CMOS工艺进行流片。测试结果表明,上述滤波器在最大带宽40 MHz、核心电源电压1.2 V下,滤波器最大功耗为24.6 mW,40 MHz低通配置时其中心频率处等效输入噪声电压为35nV/√Hz,等效输入三阶交调点为30 dBm。