模拟集成电路低功耗技术探讨与轨对轨运放设计

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1、图4．1lV运放的增益相位曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4l图4—21v运放正转换速率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一42图4．31v运放的电压传输特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．43图4．41V运放THD⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44图4—51V运放的PSRR+曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．45图4—61V运放的CMRR曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．46图5．1SOC系统示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．49图5—2负电压电荷泵原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯50图5—3时钟变换电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51图5．4电荷泵电路的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5I图5．5负电压变换电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52图5．6期望得到的波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．52图5．7改进的负电压变换电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52图5—8CLK

3、A和CLKB的波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．53图5-9电路改进前后的结果比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．53图5．10C1和C2变化20％的仿真结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯54图5．11VDD由l。3V～5V仿真结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．54VⅡ表格清单表3．1三倍电流镜输入级晶体管宽长比设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．16表3．2最大电流选择法输入级宽长比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18表3．3电平移位恒定跨导输入级宽长比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21表3．4等效齐纳二极管恒定跨导输入级宽长比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一23表3．5等效齐纳二极管恒定跨导输入级宽长比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24表3-6-V作于亚阈值区的输出级MOS管宽长比⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．35表4．1补偿电容和负载电容电阻值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．40表4．2各种方法的参数列表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一47表5．1典型低功耗技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49VIⅡ独创性声明本人声明所呈交的学位论

5、文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金世王些太堂或其他教育机构的学位或证书丙使用过的材料。与我一周工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：荔秀口和⋯飙干％侈日i学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金超至些盍堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金胆王些太堂可以将学位论文的全部或部分

6、论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：新年签字嘲≯可¨川多日J学位论文作者毕业后去向：7-作单位：通讯地址：⋯．。．享鲁_■葛未毫冀—、一．导师摊。!’。蔫嵋～泛。声’‘，t一签字嗍矽7年帅钆电话：邮编：致谢首先我要感谢我的导师高明伦教授在我两年半研究生学习生活中的指导和关心。高老师学识渊博，治学严谨，他对待科研一丝不苟的态度和对学生的谆谆教诲都将是我在今后的人生道路上学习的楷模。感谢指导老师邓红辉在论文的选题、结构的安排、资料的检

7、索直至最终的定稿过程中给予我全方位的指导，使本文得以按时完成。感谢邓红辉老师、尹勇生老师、林微老师、贾靖华老师、王晓蕾老师、张多利老师、刘聪老师、宋宇鲲老师、杜高明老师在学习和生活上的帮助和关心。感谢鲁斌师兄、王炜师兄、王晓娟师姐、梁上泉师姐、刘宏师兄和陈志明师兄等在项目、学习和工作上给予的帮助。感谢混合信号项目组成员张睿、罗芳杰、谢亚伟在论文中给予的帮助。感谢07级张郭敏、苏琴、邓亮、崔磊、颜哲和关昭伟一起在905度过的日子以及在论文中给予的帮助。特别感谢我的父母和哥哥在学业和生活上给予的支持和无私的爱。III作者：矫妹2009年

8、4月致谢首先我要感谢我的导师高明伦教授在我两年半研究生学习生活中的指导和关心。高老师学识渊博，治学严谨，他对待科研一丝不苟的态度和对学生的谆谆教诲都将是我在今后的人生道路上学习的楷模。感谢指导老师邓红辉在论文的选题、结构的安排、资料的