【正文】 （ b）增益級(jí)電路小信號(hào)模型 圖 中間放大級(jí)電路分析 當(dāng) 0r 遠(yuǎn)大于 17dsr 時(shí)有 : LWKIUUAD3m 16ds 1616m16ds10u 2gggr ??????? (4— 15) 其中， 0r 為 17M 的源極向外看的輸入電阻。 在低壓應(yīng)用中，為了提高輸出擺幅，電流鏡負(fù)載一般使用低壓寬擺幅共源 共柵結(jié)構(gòu)。圖 放大器的差分輸入級(jí) 低壓寬擺幅共源一共柵電流鏡電路 為了提高電壓增益，主流技術(shù)是使用共源一共柵結(jié)構(gòu)的電流鏡負(fù)載。 (3)在中間增益級(jí)電路設(shè)計(jì)中，電流鏡負(fù)載并不采用傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)共源一共柵結(jié)構(gòu)，而是采用適合在低壓工況下的低壓、寬擺幅共源一共柵結(jié)構(gòu)，提高了運(yùn)放的精度及工作范圍，在輸出級(jí)設(shè)計(jì)時(shí)，采用了 AB類推挽共源極放大器，這樣能夠達(dá)到較大的輸出電壓擺幅。增大 增益的方法下面幾章會(huì)詳細(xì)的介紹。特別是現(xiàn)廣為使用的筆一記本電腦，由于發(fā)熱以及工作時(shí)間等問(wèn)題，對(duì)電腦性能有一定的影響，也對(duì)使用者引起一些不方便。因此相位裕度就定義為 HPM ???? 0180 ? ????1 其中 1? 是增益為 1 時(shí)對(duì)應(yīng)的交點(diǎn)角頻率。為了獲得足夠的增益，單擊運(yùn)算放大器經(jīng)常采用以下的兩種結(jié)構(gòu) :套筒結(jié)構(gòu)和折疊結(jié)構(gòu)。 圖 理想運(yùn)算放大器的等效電路 運(yùn)算放大器的基本結(jié)構(gòu) 在理想情況下，運(yùn)算放大器具有無(wú)窮大的差模電壓增益、無(wú)窮大的輸入電阻和零輸出電阻。圖 給出了理想運(yùn)算放大器的等效電路。當(dāng)然由于將噪聲源等效為跨接在漏 源的電流源，也可以利用 MOS 本身的壓控電流源特性將噪聲化成柵上的電壓源，如圖(b)所示，這種轉(zhuǎn)化時(shí)在分析噪聲傳播時(shí)的有效方法?？紤]到溝道長(zhǎng)度調(diào)制， mg 的一些表達(dá)式需加以修正，因此，式 (2 一 8)和 (2 一 9)分別被修正為 : ? ?? ?DSTHGSOX UUULWC ?? ??? 1g nm (2— 12) ? ?DSDOX ULWC ?? ?? 1i2g nm (2— 13) 而式 (2 一 10)保持不變。這種現(xiàn)象稱為“襯底偏置效應(yīng)”，亦稱為“體效應(yīng)”或“背柵效應(yīng)”。 (4)亞閾值區(qū) ( 弱反型區(qū) ) ： THGST UUU ??4 , 其中鑄為 MOS 管 的 溫 度 電 壓 當(dāng) 量 。飽和的 MOS 管可以等效為連接在漏一源極之間的壓控電流源，且只有一端是懸浮的，其值大小是由過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓決定的，這在模擬電路設(shè)計(jì)中是非常重要的。L為溝道有效長(zhǎng)度 。所謂低漂移，主要是指輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流隨溫度、時(shí)間和電源電壓改變而漂移很小的集成運(yùn)放。從最初的 PMOS 到后來(lái)的 NMOS 技術(shù)，特別是 CMOS 超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，使得 MOS集成運(yùn)算放大器的性能不斷提高，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。利用它的對(duì)稱性可以提高整個(gè)電路的共模抑制比，改善噪聲和失調(diào)性能。前三階段運(yùn)放通稱為參數(shù)補(bǔ)償式運(yùn)放，而第四階段則稱為斬波穩(wěn)零式 運(yùn)放。由于工藝技術(shù)和互連技術(shù)的快速進(jìn)步，過(guò)去幾十年來(lái)芯片的集成度一直在穩(wěn)步提高。集成電路在高性能計(jì)算、通信和消費(fèi)電子領(lǐng)域中的應(yīng)用飛快發(fā)展。 濱江學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目 低壓高精度 CMOS運(yùn)算放大器設(shè)計(jì) 院 系 電子工程系 專 業(yè) 電子科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 職 稱 講 師 二Ｏ一一年 一月 十一日 目錄 摘要： .....................................................................................................................… ..........1 第一章緒論 ............................................................................................................................… ..2 .................................................................…… .2 .............................................................................… ....3 ................……...................................… ..............… .3 第二章 CMOS放大器的設(shè)計(jì)基礎(chǔ) .........................……............... .............................… ...........4 器件的構(gòu)造和基本特性 ................................................................................… .5 管的結(jié)構(gòu)和 I 一 V 特性 .............................................................................… .5 管的二級(jí)效應(yīng) ..................................................................................................6 管的小信號(hào)模型 ..............................................................................................6 管的噪聲及其對(duì)精度的影響 ......................................................................… ..7 管的熱噪聲和等效電路 ...........................................................................… ..7 第三章 CMOS 運(yùn)算放大器的性能指標(biāo)與基本結(jié)構(gòu) ................…… ........................................8 運(yùn)算放大器 .......................................................................……............ ......................8 理想運(yùn)算放大 器 .........................……........ .… ........................................................9 非理性運(yùn)算放大器 ..................................................................................................9 運(yùn)算放大器的基本結(jié)構(gòu) .................................................................................10 運(yùn)算放大器性能指標(biāo) .....................................................................................10 開(kāi)懷增益 ..................................................................................................................11 開(kāi)環(huán)帶寬和增益帶積 ..............................................................................................12 相位裕度 ..................................................................................................................12 共模抑制比 ..............................................................................................................13 電源電壓抑制 ..........................................................................................................13 功耗 ...........................................…… ...................................