一种新型高速CMOS全差分运算放大器设计

设计了一种基于流水线模/数转换系统应用的低压高速CMOS全差分运算放大器。该运放采用了折叠式共源共栅放大结构与一种新型连续时间共模反馈电路相结合以达到高速度及较好的稳定性。设计基于SMIC 0.25μm CMOS标准工艺模型,在Cadence环境下对电路进行了Spectre仿真。在2.5V单电源电压下,驱动0.5pF负载时,开环增益为71.1dB,单位增益带宽为303MHz,相位裕度为52°,转换速率高达368.7V/μs,建立时间为12.4ns。     

一种采用增益增强技术的全差分运放设计和实现

设计了一种采用增益增强技术并带有共模反馈的全差分运算放大器.该运算放大器主要由三个折叠式共源共栅结构的运放、一个偏置电路和一个共模反馈电路组成.运算放大器采用chartered 0.35 μm CMOS工艺实现,仿真结果表明运放开环增益为106.8 dB,单位增益带宽为58 MHz,相位裕度为79°(负载Cload=1 pF).对流片运放进行测试和分析,运算放大器测试指标和仿真指标基本接近,较好达到预先的设计要求.     

一种高增益带宽CMOS全差分运算放大器的设计

介绍了一种采用折叠式共源共栅结构的高增益带宽全差分运算放大器的设计和实现,详细讨论了折叠式共源共栅放大器的电路结构、共源共栅偏置电路,以及开关电容共模反馈电路(SCCMFB).电路的设计基于CSMC 0.5μm DPTM 5V混合信号工艺.仿真结果表明,该电路在5V电源电压下具有64 dB直流开环增益、155 MHz单位增益带宽.通过在一款ADC电路中流片验证,该放大器达到设计指标要求.     

一种快速全差分CMOS运算放大器

文章在CSMC0．5μm／5V硅CMOS工艺模型下,设计了一种用于电表计量芯片的全差分运算放大器。该运放采用两级结构,其中第一级为折叠式共源共栅结构,第二级为PMOS输出缓冲结构。文章采用开关电容技术实现共模反馈以稳定输出共模电压,跟传统方法相比,这将能降低芯片面积及降低功耗。采用HSPICE软件对该电路进行仿真,仿真结果表明在负载电容为2pF情况下,该运算放大器具有开环增益为84．7dB、单位增益带宽达44．8MHz、相位裕度为67°、闭环小信号建立时间为39ns。     

全差分运放中共模反馈电路的一种新接法

提出一种新的连接方法,利用一个简单的差分对,通过与差分信号共用信号通路,实现共模反馈电路,比传统方法节省了晶体管.并给出使用了这个共模反馈电路的一个高速、高增益、二级全差分运算放大器的设计实例.给出了理论分析和HSPICE的模拟结果.其共模回路的开环增益72dB,单位增益带宽34MHz,相位裕度是70°,增益裕度12dB.     

高性能全差分运算放大器设计

为了得到更高的增益和更好的稳定性,采用两级放大结构和两种共模反馈环路,设计了一种基于0.18μm CMOS工艺的高性能两级全差分运算放大器。仿真结果表明,设计的运放在1.8V电源电压和5pF负载下,直流增益为97.12dB,单位增益带宽为756MHz,共模抑制比为323.24dB,相位裕度为46°。该运放可以运用于低压电路、高精度A/D转换器等。     

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40MHz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112dB，单位增益带宽为494MHz。     

一种用于Σ-Δ A/D转换器的运算放大器设计

设计了一种用于Σ-ΔA/D转换器的运算放大器,该运算放大器采用两级全差分折叠式共源共栅结构.运用动态频率补偿技术,实现两种工作状态下的频率补偿.提出一种新型共模反馈(CMFB)方案,使共模电平获得较高的稳定度.整个运放电路采用0.35μm标准CMOS工艺,电源电压为5V.仿真结果表明,在5V电压下,运放的直流增益为120.5dB,输出摆幅为±4.2V.     

两级运放中共模反馈电路的分析与设计

在两级共源共栅CMOS运算放大器中,设计了一种新的共模反馈电路。这种电路克服了一般共模反馈电路存在的限制输出摆幅的缺点,在稳定电路直流工作点的同时,能有效提高电路的输出摆幅。通过对共模电路结构的分析,证明了其功能原理的正确性。基于0.18μm(3V)CMOS工艺库,用Hspice软件对电路结构进行了仿真验证。结果显示,电路低频增益达到120dB,功耗不到0.24mW。     

一种高速CMOS全差分运算放大器

设计并讨论了一种高速CMOS全差分运算放大器.设计中采用了折叠共源共栅结构、连续时间共模反馈以及独特的偏置电路,以期达到高速及良好的稳定性.基于TSMC 0.25 μ m CMOS工艺,仿真结果表明,在2.5V的单电源电压下,运算放大器的直流开环增益为71.9dB,单位增益带宽为495MHz(CL=0.5pF),建立时间为24ns,功耗为3.9mW.     

一种新型的0．5V全差分运放的设计

提出一种新型的工作在0．5V电源电压下两级低压全差分运放,该运放结构是带有共模反馈的密勒补偿运放,拥有更强的抗噪声能力和共模电源电压抑制能力,带宽更大,提高了系统的稳定性。输入信号由晶体管的栅极加入,这点与传统的电路结构相吻合,并采用衬底自偏置解决了阈值电压对电源电压降低的限制,更易于实现。该运放结构是基于SMIC0．18μm标准CMOS工艺,HSpice仿真结果表明,这种结构的开环增益可以达到76dB,单位增益带宽150MHz。     

一种降低高频噪声的前置全差分运算放大器

提出了一种降低高频噪声的前置全差分放大器.运放内部采用了两组偏置电路,一组用于单位增益缓冲器电路,一组用于放大电路.为了确保电路稳定性又不增加设计难度,将单位增益缓冲器电路与共模反馈回路结合起来.设计采用HHNEC 0.18μm BCD工艺,Cadence Spectre仿真表明,正常工作时共模反馈的环路增益84.93dB,单位增益带宽9.52MHz,相位裕度67.62°;启动时单位增益缓冲器电路的环路增益85.18dB,单位增益带宽8.93MHz,相位裕度67.2°;关断时,单位增益缓冲器电路的环路增益63.26dB,单位增益带宽2.28MHz,相位裕度88.66°.实测表明,设计降低了D类音频功放在开启和关断时的噪声.     

一种高单位增益带宽CMOS全差分运算放大器

设计并讨论了一种高单位增益带宽CMOS全差分运算放大器。由于折叠共源共栅结构电路具有相对高的单位增益带宽以及开关电容共模反馈电路稳定性好、对运放频率特性影响小等优点,故设计的放大器采用了折叠共源共栅结构以及开关电容共模反馈电路技术,并达到了高单位增益带宽的设计目的。基于TSMC0·25μmCMOS工艺,仿真结果表明,在2·5V的单电源电压下,运算放大器的直流开环增益为70dB,单位增益带宽为500MHz。     

THD改善的D类音频功放

提出了一种双环反馈拓扑结构的D类音频功放.通过对基于脉冲宽度调制的D类功放反馈系统的分析,指出环路参数对总谐波失真THD和电源抑制比PSRR等性能有着重要的影响,讨论了如何通过参数优化来改善一阶单环反馈D类功放的THD指标.在此基础上提出了一种双环反馈拓扑结构,通过数学分析显示该二阶闭环系统的THD指标能得到更进一步地改善.测试结果显示,双环结构D类功放的THD较单环得到了7倍的改善.     

具有温控保护的低谐波失真AB类音频功放

设计了一款应用于电视机、PC音响等系统的AB类四通道音频功率放大器.实现最低谐波失真为0.148%.同时提出了一种新型BE结负温反馈温度监控保护电路.在电路中设置温度传感器,当芯片温度高于150℃或局部温度高于180℃时,关断功率输出级2.8ms.使用先进3μm高压双极型工艺进行版图设计并成功流片.对芯片实测显示,此功放可提供1～50W的功率输出,输出效率达到35%,总谐波失真小于1%.     

Fully Differential CMOS Current Feedback Operational Amplifier

This paper presents a new CMOS fully differential current feedback operational amplifier (FDCFOA). The proposed CMOS realization of the FDCFOA is based on a novel class AB fully differential buffer circuit. Besides the proposed FDCFOA circuit is operating at supply voltages of ±1.5 V, it has a total standby current of 400 A. The applications of the FDCFOA to realize variable gain amplifier, fully differential integrator, and fourth order fully differential maximally flat low pass filter are given. The fourth order filter provides 8 dB gain and a bandwidth of 4.3 MHz to accommodate the wideband CDMA standard. The proposed FDCFOA and its applications are simulated using CMOS 0.35 m technology.Soliman A. Mahmoud was born in Cairo, Egypt, in 1971. He received the B.Sc. degree with honors, the M.Sc. degree and the Ph.D. degree from the Electronics and Communications Department, Cairo University—Egypt in 1994, 1996 and 1999 respectively. He is currently an Assistant Professor at the Electrical Engineering Department, Cairo University, Fayoum-Campus. His research interests include low voltage analog CMOS circuit design, filtering and applications suitable for VLSI.Inas Awad was born in Cairo, Egypt, in 1971. She received the Bachelor, the M.Sc. and the Ph.D. degrees in Electronics and Communications from Cairo University in 1994, 1997 and 2000, respectively. In 1995, she joined the department of Electronics and Communications, Cairo University, Fayoum-Campus as a teaching assistant and now she is an Assistant Professor at the same department. Her primary research interest is in analog circuits with particular emphasis on current-mode approach and low-voltage low-power CMOS designs.     

全差分群时延可精确调节的四阶Bessel滤波器实现

采用全差分运算放大器、无源电阻以及用作可变电阻的MOS管设计实现了全差分R-MOSFET-C四阶Bessel有源低通滤波器,在所提出的电路中通过调节工作在线性区的MOS管有源电阻的阻值以抵消集成电路制造工艺过程中电阻阻值的一致性偏差,达到Bessel滤波器的群时延值得到精确设计的目的.该滤波器中所采用的全差分运算放大器不仅具备有电压共模负反馈,而且还具有电流共模负反馈,极有利于电路静态工作点的稳定.通过无源双端RLC原型低通滤波器导出的0.75μs群时延四阶Bessel滤波器,采用台湾联电(UMC)2层多晶硅、2层金属(2P2M)、5.0V电源电压、0.5μm CMOS工艺制造,在输入信号为100kHz、2.5Vpp时,其谐波失真(THD)值低于-65dB.     

应用于心电采集系统的低谐波失真全差分VGA测试验证

本文通过理论分析和流片测试验证了一个应用于心电采集系统的具有较低总谐波失真(THD)的全差分VGA。该VGA采用电容反馈技术来降低系统的非线性。本系统基于SMIC 0.18-μm CMOS工艺进行设计和流片,芯片面积仅为0.11 mm2。芯片测量结果同电路后仿真结果相吻合。测试结果表明VGA以3dB的增益步长由6.17dB到43.75dB变化,其高通角频率和低通角频率分别为0.22Hz和7.9kHz;各个增益级下获得最大的THD为-59.4dB。表明了该全差分VGA具有低的THD,其主要性能指标均满足心电采集系统在UWB健康监护与遥测系统中的应用要求。     

A Low-Voltage Fully Differential Constant-Gm Rail-to-Rail CMOS Operational Amplifier

A low-voltage fully differential CMOS operational amplifier withconstant-g_mand rail-to-rail input and output stages ispresented. It is the fully differential version of a previously realizedsingle-ended operational amplifier where a novel circuit to ensure constanttransconductance has been implemented [1]. The input stage is a rail-to-railstructure formed by two symmetrical OTAs in parallel (the input transistorsare operating in weak inversion). The class-AB output stages have also afull voltage swing. A rail-to-rail input common mode feedback structureallows the output voltage control. Measurements in a 0.7 µ standardCMOS process with threshold voltages of about 0.7 V have been done. Theminimum experimental supply voltage is about 1.1 V. The circuit provides a60 dB low frequency voltage gain and about 1.5 MHz unity gain frequency fora total power consumption of about 0.72 mW at a 1.5 V supply voltage.