增益增強(qiáng)共源共柵放大器的設(shè)計(jì)

　　由于開關(guān)電容共模負(fù)反饋需要不停計(jì)算輸出共模和Vcm之間的差值來控制放大器，使其輸出共模穩(wěn)定在需要的電壓值上。對于傳統(tǒng)的開關(guān)電容共模負(fù)反饋電路，一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)有半個(gè)時(shí)鐘周期需要C1，C2兩個(gè)電容用來取Vcm與Vt的差值，不能用來和輸出共模作用產(chǎn)生反饋電壓，因此共模電平建立速度較慢，因此我們再引入一組采樣電容，使兩組采樣電容采集Vcm與Vt的差值，分別在不同的時(shí)鐘周期與輸出電壓的共模進(jìn)行計(jì)算。這樣電路減小了共模反饋電壓的建立時(shí)間，減小了由于開關(guān)開啟關(guān)斷而造成的反饋電壓的抖動。改進(jìn)后的共模負(fù)反饋電路如圖3所示。

　　由于開關(guān)定容共模負(fù)反饋電路中的電容是直接掛在輸出節(jié)點(diǎn)上的，過大的電容值會降低放大器的帶寬和壓擺率，同時(shí)，為了減小動態(tài)開關(guān)動作導(dǎo)致的時(shí)鐘饋通效應(yīng)以及其他寄生雜散電容的影響和后端工藝精度等問題，該電容值也不能太小。因此本設(shè)計(jì)中我們?nèi)∷须娙荽笮?.5pF。

　　1.3 用于增益提高的輔助放大器電路

　　采用增益增強(qiáng)技術(shù)，能夠有效地提高運(yùn)算放大器的直流增益，且不影響其速度。考慮到版圖布局對稱對于減小放大器失調(diào)的貢獻(xiàn)，本設(shè)計(jì)中引入4個(gè)單端電流鏡共源共柵放大器作為增益提高放大器，分成兩組分別用于提高從共柵管處的等效電阻和共源共柵電流鏡的等效電阻，從而極大的提高了直流增益。輔助放大器采用電流輸入，通過輸入管尺寸與相對應(yīng)共柵器件尺寸的比例決定輔助放大器從主放電路中輸入的電流。對比傳統(tǒng)的差分結(jié)構(gòu)，單端放大器可以更好的對稱分布在主放大器版圖兩側(cè)，而由于放大器采用等比于主支路的電流輸入，相對于電壓輸入的放大器，消除了由于輸入共模電壓變化產(chǎn)生的影響。輔助放大器結(jié)構(gòu)如圖4所示。

　　由于輔助放大器輸出擺幅有限，增益較高，故選取了采用差分對管取樣的共模負(fù)反饋結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)會限制放大器輸出擺幅，但卻不會影響放大器增益，并且功耗較低，因此適合用于輔助放大器中。共模負(fù)反饋電路如圖5所示。

1.4 偏置電路