一種受溫度影響較小的運(yùn)算放大器
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2.2 CMFB電路
CMFB的實(shí)現(xiàn)有連續(xù)時(shí)間方法和開關(guān)電容方法。本文采用連續(xù)時(shí)間方法，如圖3所示，共模采樣端輸出共模電平通過2個(gè)相等的電阻R采樣。這種結(jié)構(gòu)能確保在一個(gè)很大電壓范圍內(nèi)會(huì)有全平衡輸出口。Vref是共模參考電平，這個(gè)電路和M13～M17共同構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)負(fù)反饋回路，使共源輸出級(jí)的共模電平近似等于Vref。由于這兩級(jí)電路的內(nèi)部都是低阻抗節(jié)點(diǎn)，因此可達(dá)到較大的開環(huán)單位增益帶寬。一般情況下，只要共
模輸入信號(hào)的帶寬小于CMFB的單位增益帶寬就可保證電路共模電平穩(wěn)定。
2.3 主體電路
本文采用帶共源輸出緩沖的全差分折疊式共源共柵結(jié)構(gòu)，如圖4所示，它的主要優(yōu)點(diǎn)就是較高的增益，輸入共模范圍較大。
2.4 直流增益分析
圖4所示的運(yùn)算放大器存在兩級(jí)：折疊式共源共柵級(jí)增大直流增益和共源放大器。
第一級(jí)增益：
第二級(jí)增益：
整個(gè)運(yùn)算放大器的增益：
因此，要提高運(yùn)算放大器的增益，主要是提高相應(yīng)的MOS管跨導(dǎo)和輸出阻抗。同時(shí)合理地調(diào)節(jié)電路參數(shù)可以使增益、相位裕度等受溫度影響很小。
3 折疊共源共柵全差分運(yùn)算放大器的版圖設(shè)計(jì)
應(yīng)該采用更加合理的版圖布局，更加統(tǒng)一的連線和過孔連接等，使對(duì)稱電路的寄生效應(yīng)一致。在全差分運(yùn)算放大器版圖設(shè)計(jì)時(shí)，尤其要注意版圖的對(duì)稱。
4 仿真結(jié)果與分析
基于TSMC0.18μm工藝，版圖設(shè)計(jì)如圖5所示。對(duì)版圖提取寄生電阻、電容，采用HSpice，Cadence軟件進(jìn)行模擬仿真。
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