一种输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计

›› 2015, Vol. 28 ›› Issue (6): 165-.

一种输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计

李有慧

(无锡华润上华科技有限公司上海分公司,上海 201103)

出版日期:2015-06-15 发布日期:2015-06-20
作者简介:李有慧(1980—),女,硕士,工程师。研究方向:模拟电路设计。E-mail:vera_lyh@126.com

An Input Output Rail-to-rail CMOS Operational Amplifier Design

LI Youhui

(Shanghai Branch,CSMC Technologies Corporation,Shanghai 201103,China)

Online:2015-06-15 Published:2015-06-20

摘要/Abstract

摘要：

随着电源电压的日益降低,信号幅度不断减小,在噪声保持不变的情况下,信噪比也会相应地减小。为了在低电源电压下获得高的信噪比,需提高信号幅度,而输入输出轨到轨运算放大器可获得与电源电压轨相当的信号幅度。中文在理论分析了输入输出轨到轨CMOS运算放大器主要架构优缺点后,给出了一种新的输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计,该电路在华润上华0.18 μm工艺平台上流片验证。测试结果表明,输入范围从0到电源电压,输出范围从50 mV到电源电压减去50 mV,实现了输入输出轨到轨的目标。

关键词: CMOS, 轨到轨, 运算放大器, 米勒补偿

Abstract:

With the power supply decreases gradually,the amplitude of the signals reduce at the same time.However the noise level retains which leads to the signal-to-noise ratio (SNR) being worse.To get higher SNR under lower power supply,the amplitude of signals should be enhanced.Input and output rail-to-rail operational amplifiers can get amplitude near to power supply rails.Firstly theoretical analysis of advantage and shortcomings of input output rail-to-rail CMOS operational amplifier main structure is developed,then the paper presents a new design of an input and output rail-to-rail operational amplifier.The circuit was taped out and verified on CSMC's 0.18 μm process.Test results show that the input range could be from 0 to power supply and the output range could be from 50mV to power supply minus 50mV,which achieves the target of input's and output's rail-to-rail.

Key words: CMOS;rail-to-rail;operational amplifier;miller compensation

中图分类号:

TN432

李有慧. 一种输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计[J]. , 2015, 28(6): 165-.

LI Youhui. An Input Output Rail-to-rail CMOS Operational Amplifier Design[J]. , 2015, 28(6): 165-.

[1]	庞遵林,郭锐. 一种用于高速锁相环的整数分频器设计[J]. , 2015, 28(6): 104-.
[2]	肖本,肖明. CMOS运算放大器失调电压消除设计[J]. , 2015, 28(2): 139-.
[3]	刘祖臣. 基于CMOS数字摄像头的硬件二值化方案[J]. , 2014, 27(7): 99-.
[4]	向潇,尹卫,黄继. 一种实用模拟温度控制电路设计[J]. , 2014, 27(4): 124-.
[5]	刘锡锋,居水荣,杨仕伟. 一种CMOS矩形波振荡器设计[J]. , 2014, 27(10): 160-.
[6]	薛超耀,韩志超,欧健,黄冲. 一种恒跨导轨对轨CMOS运算放大器的设计[J]. , 2013, 26(9): 121-.
[7]	吴继伟. 双声道混合音频系统的设计与实现[J]. , 2013, 26(7): 94-.
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[9]	王宇星, 曹校军, 姜盛瑜, 吴金. 一种低温漂、高精度CMOS带隙基准源设计[J]. , 2012, 25(8): 6-.
[10]	周子昂, 姚遥, 徐坤, 张利红. 基于CMOS多功能数字芯片的ESD保护电路设计[J]. , 2012, 25(4): 57-.
[11]	李勇峰, 黄娟, 王丹, 王龙业. 一种带隙基准电压源的设计与仿真[J]. , 2011, 24(7): 3-.
[12]	尹伟科, 李卫东, 朱樟明. 一种CMOS绿色模式AC/DC控制器振荡器电路[J]. , 2010, 23(5): 23-.
[13]	罗志聪, 黄世震. CMOS伪差分E类射频功率放大器设计[J]. , 2010, 23(10): 49-52.