High-Speed CMOS Sample-and-Hold Amplifier

A newly designed sample-and-hold(S/H) integrated circuit based on the 1.5 micron N-well CMOS technology for 8-bit high-speed analog to digital converter is described. It can realize the 40-MHz sampling rate and 8-bit resolution. The good performance of S/H circuit benefits from the use of a newly designed regulated cascode operator amplifier, which has a DC gain of 140-dB, unity-gain bandwidth of 407-MHz, phase margin of 53 degree and power consumption of 90mW. It is superior to the operator amplifier of 60-dB, 107-MHz, 13 degree, and 33mW respectively, which is used in the similar S/H circuit based on the 0. 8 micron technology and designed by Michio Yotsuyanagi.     

一种CMOS高速采样/保持放大器

文章分析了采样／保持电路的基本原理，设计了一种CMOS高速采样／保持放大器，采样频率可达到50MHz，并用TSMC的0．35μm标准CMOS工艺库模拟了整体电路和分块电路的性能。     

一种100 MHz采样频率CMOS采样/保持电路

设计了一种高速采样保持电路。该电路采用套筒级联增益自举运算放大器,可在达到高增益高带宽的同时最大程度地减小功耗;优化了采样开关,获得了良好的线性度,减少了输出误差;电路的采样频率达到100 MHz。采用Charter半导体公司的0.35μm标准CMOS工艺库,对整体电路和分块电路进行了性能分析和仿真。     

一种增益提升高速CMOS运算跨导放大器的设计

设计了用于高速高分辨率ADC的CMOS全差分运算放大器,采用套筒式级联增益自举电路,达到高增益带宽且低功耗。在3.3V电源电压下,用TSMC0.35μmCMOS工艺模型,通过Cadence软件Spectre仿真平台,驱动1PF负载时,相位裕度为65度,单位增益带宽为316MHz,功耗5.7mW,压摆率200V/μs。     

一种高精度双极型采样保持放大器的设计

设计了一种高精度采样保持放大器.采用6 μm高压双极工艺,优化了电路输入结构,弥补了实际工艺制作中因输入晶体管及偏置电阻不能完全匹配所带来的输出误差.测试结果显示,该放大器能在6 μs的时间内完成采样,可满足12位A/D转换器的精度要求.     

增益可控CMOS低噪声放大器

设计了采用SMIC0.18μm RF CMOS工艺的共源共栅NMOS结构的增益可变的差动式低噪声放大器。在考虑了ESD保护pad和封装寄生效应后,着重对低噪声放大器的输入阻抗匹配、增益以及共源共栅级联结构下的噪声系数、线性度等进行了一系列分析,并提出了优化措施。芯片测试结果表明:在1.56GHz中心频率下,-3dB带宽约为150MHz,输出最大电压增益为27dB,此时噪声系数NF约为2.33dB,IIP3约为4.0dBm,可变增益范围为7dB。在3.3V电源电压下消耗电流8.2mA。此设计方法可以应用到诸如GSM、GPS等无线接收机系统中。     

CMOS宽带可变增益放大器

设计了一种CMOS宽带、低功耗可变增益放大器.在分析使用源极退化电阻的共源放大器高频特性基础上,通过加入频率补偿电容改变放大器的零极点分布,在不增加功耗的情况下扩展了带宽.分析了放大器在低增益下出现的增益尖峰现象并加以解决.使用跨导增强电路提高了放大器的线性度.两级可变增益放大器使用TSMC0.25μm CMOS工艺.仿真结果表明,放大器在3.3V电压下核心电路功耗为3.15mW,增益范围0～40dB;在负载为5pF电容时3dB带宽大于340MHz,输出三阶交调点高于3.5dBm.     

CMOS宽带可变增益放大器

设计了一种CMOS宽带、低功耗可变增益放大器.在分析使用源极退化电阻的共源放大器高频特性基础上,通过加入频率补偿电容改变放大器的零极点分布,在不增加功耗的情况下扩展了带宽.分析了放大器在低增益下出现的增益尖峰现象并加以解决.使用跨导增强电路提高了放大器的线性度.两级可变增益放大器使用TSMC0.25μm CMOS工艺.仿真结果表明,放大器在3.3V电压下核心电路功耗为3.15mW,增益范围0～40dB;在负载为5pF电容时3dB带宽大于340MHz,输出三阶交调点高于3.5dBm.     

一种高速CMOS SRAM读出灵敏放大器的设计

提出了一种ＣＭＯＳ ＳＲＡＭ读出灵敏放大器的新结构。该放大器同传统的ＰＭＯＳ电流镜放大器和ＰＭＯＳ交叉耦合放大器相比，具有速度快、增益大、功耗小等特点，可广泛应用于ＳＲＡＭ的设计中。最后，用ＨＳＰＩＣＥ的仿真结果证明了该设计的正确性及其优点。     

SDH系统STM-16速率级CMOS限幅放大器

本文提出了用于 SDH系统 STM- 16速率级光接收机中主放大器的 CMOS限幅放大器的设计方法。此限幅放大器由输入缓冲、主放大单元、输出缓冲、偏置补偿电路四部分组成。当限幅放大器工作在2 .5 Gbit/ s时 ,输入动态范围为 49d B,5 0 Ω负载上的输出限幅在 80 0 m V,利用 3.3V电源供电 ,功耗约为 5 0 m W。     

一种低电压全摆幅CMOS运算放大器

提出了一种工作于 3 V电压、输入输出均为全摆幅的两级 CMOS运算放大器。为使放大器有较小的静态功耗 ,运算放大器的输入级被偏置在弱反型区 ;输出级采用甲乙类共源输出级 ,以达到输出电压的全摆幅。模拟结果显示 ,在 1 0 kΩ负载下 ,运算放大器的直流开环增益为 81 d B,共模抑制比 91 d B;在 3 p F电容负载下 ,其单位增益带宽为 1 .8MHz,相位裕度 5 9°     

音频功率放大器的CMOS电路设计

完成了一种桥式连接音频功率放大器的仿真和设计。该音频功率放大器的主体为桥式连接的两个运算放大器,使用尽可能小的外部组件提供高质量的输出功率,不需要输出耦合电容、 自举电容和缓冲网络。应用Cadence的Spectre模拟仿真工具进行电路仿真,得到其电路指标如频响特性、电源电压抑制比、总谐波失真等均达到要求。该音频功率放大器具有良好的市场应用前景。     

CMOS宽带可编程增益低噪声放大器

给出了一种可应用于中国移动多媒体广播(CMMB)调谐器的宽带(470~860 MHz)可编程增益低噪声放大器。该电路在UMC 0.18μm RF CMOS工艺下实现,芯片面积为0.37 mm2(不包括ESD pad)。芯片测试结果表明,在1.8 V的电源电压下功耗为30.2 mW,该电路可实现-6.8~32.4 dB的增益动态变化范围,0.5 dB步长,最高增益下单端信号噪声系数小于3.8 dB。     

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。     

一种基于CMOS工艺2.4 GHz功率放大器的设计

基于SMIC 0.18μm RF CMOS工艺,采用双负反馈结构设计了一款2.4 GHz的功率放大器。该功率放大器由驱动级和功率输出级2级组成,利用片上电感实现了级间的阻抗变换。仿真结果表明,电路在工作频率范围内,功率增益为24 d B,输出1 d B压缩点为23 d Bm,峰值功率附加效率为40%。     

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。     

共源共栅CMOS运算放大器的分析与设计

本文描述了一个共源共栅差分输入级、电流镜偏置输出级结构的两级CMOS运放,它对常规运放的电源电压抑制比、增益、输出驱动能力、噪声、失调等有显著的改善。文中对运放的工作原理及设计技术等进行了详细的叙述,并采用标准CMOS工艺进行了投片试制和采用SPICE进行了电路模拟。结果令人满意,达到了设计指标,证明了设计理论的正确性。该运放已成功地应用于开关电容滤波器芯片的制造。     

一种高速高精度采样/保持电路

介绍了一种用于12bit,100MS/s流水线模数转换器前端的采样/保持电路的设计.该电路在3V电源电压100MHz采样频率时,输入直到奈奎斯特频率仍能够达到108dB的无杂散动态范围(SFDR)和77dB的信躁比(SNR).论文建立了考虑开关之后的采样保持电路的分析模型,并详细研究了电路中开关组合对电路性能的影响,同时发现了传统的栅源自举开关(bootstrapped switch)中存在的漏电现象并对其进行了改进,极大地减小了漏电并提高了电路的线性性能.     

宽带CMOS可变增益放大器的设计

采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺设计实现了一种对数增益线性控制型的宽带可变增益放大器.电路采用两级结构,前级采用电压并联负反馈的Cascode结构以实现良好的输入匹配和噪声性能;后级采用信号相加式电路实现增益连续可调.同时本文设计了一种新型指数控制电压转换电路,解决了射频CMOS电路中,由于漏源电流与栅源电压通常不为指数关系而造成放大器对数增益与控制电压不成线性关系的难题,实现了可变增益放大器的对数增益随控制电压呈线性变化.芯片测试结果表明,电路在1.8V电源电压下,电流为9mA,3dB带宽为430～2330MHz.增益调节范围为-3.3～9.5dB,最大增益下噪声系数为6.2dB,最小增益下输入1dB压缩点为-9dBm.     

CMOS宽动态范围的可变增益放大器

采用CMOS工艺,针对超外差结构的无线宽带接收器,提出了一个新结构的可变增益放大器,并对该放大器进行了仿真和测试.测试和仿真结果表明:该放大器能够工作在5 0～6 0 0MHz的频率上,增益为- 2 8～4 2dB ,最大增益的噪声系数为7 6 5dB ,最小增益的IIP3为2 0dBm ,而且具有良好的鲁棒性,在3V的电源电压下,电流消耗只有12mA .