一种极低功耗运算放大器的设计与仿真

为了满足低电压低功耗的应用需求,本文利用MOSFET在亚阈区的超低功耗特性,实现了一种带共模反馈的亚阈运算放大器.该亚阈运算放大器结构简单,采用TSMC 0.18μm工艺实现,且工作于1.2 V电源电压下.通过Synopsys Hspice仿真,结果表明,该电路在输出负载为0.5pF时直流增益为70.97 dB、单位增益带宽6.346 MHz、相位裕度85.76°、正负压摆率分别为3.58V/μs和-3.58 V/μs,功耗仅为4.80μW.

复合运放在有源网络频率补偿中的应用

介绍了一种由运放实现的改善有源网络频率性能的通用方法。这种方法采用由Ｎ个运放构成的复合运放（ＣＮＯＡ）来取代有源网络中的每一个运放获得的。讨论了复合运放在ＲＣ正弦波振荡器工作频率扩展中的应用，分析了运放有限增益带宽积（ＧＢ）对ＲＣ正弦波振荡器工作频率的影响。分析结果表明，对于一定的ＧＢ，振荡器频率小于理论值，其误差随频率增大而增大。采用复合运放可降低由ＧＢ引起的误差，改善了振荡器频率性能。

基于动态性能空间理论的运算放大器正相反馈控制器设计

本文基于动态性能空间理论,对Op-Amp正相反馈控制器进行了研究。发现:若控制器采用正相并联电阻反馈网络形式,则所构建闭环系统中只有电阻比值k=R_2/R_1唯一可调,且当带宽频率仅增加至7.14×10~5rad·s^(-1)时,闭环系统即发生了振荡。为了在增加带宽频率的条件下提升系统控制稳定性,引入电容C作为另一可调参数构建了正相RC反馈控制器,并在特定设计目标带宽频率1.55×10~7rad·s^(-1)下,对该控制器参数进行了优化求解。结果显示:当RC反馈控制器中实数极点位于-3.7×10~6,复共轭极点位于(-1.1×10~7,±1.1×10~7),即电容C=2.47 pF,电阻R_1=1.02 kΩ和R_2=90 kΩ时,OpAmp闭环系统具有较好的动态性能和较强的抗干扰能力。

一种新型的级联Sigma-Delta调制器的建模设计

文章提出了一种新型的级联Sigma-Delta调制器。传统的级联Sigma-Delta调制器需要数字逻辑部分来抵消第1级的量化噪声,数字部分与模拟电路之间的不完全匹配将造成误差泄露。为此,有学者提出了Sturdy-MASH(SMASH)Sigma-Delta调制器以及DNC-SMASH Sigma-Delta调制器来解决误差泄露问题。该文基于上述方法对二阶Sigma-Delta调制器进行了改进,提出了一种新型的两级级联结构,使二阶调制器和额外的一位量化器级联,以此提高调制器的噪声整形。文中分析了非理想因素包括积分器中运放的有限直流增益对信噪比的影响。采用Matlab Simulink对该调制器进行建模仿真,结果表明,在过采样率为256、输入信号带宽为20 kHz时,调制器的信噪比达到114.4 dB,精度高达18.16位。

一种高性能低功耗两级全差分运算放大器设计

分析并设计了一种高速、高增益、低功耗的两级全差分运算放大器.该运算放大器用于高速高精度模数转换器中.运算放大器第一级采用增益自举cascode结构获得较大的直流增益,采用2个新的全差分运算放大器替代传统的4个单端运算放大器作为增益自举结构.该放大器采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计,电源电压1.8 V,直流增益125 dB,单位增益带宽300 MHz(负载3 pF),功耗6.3 mW,输出摆幅峰峰值达2 V.