新型Rail-to-Rail运算放大器的研究与设计

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1、西北大学硕士学位论文摘要本次论文详尽地分析和研究了新型CMOSRail．to—Rail运算放大器的结构，完成了两级压缩式CMOSRail—to．Rail运算放大器和CMOS带隙参考电流源电路的设计。具体对运放的共模差分输入级、输入级线性跨导控制电路、电流和电路、浮动AB类输出级电路、运放的偏置电路和带隙参考电流源电路进行分析设计。对电路的频率补偿和噪声性能进行了一定的分析。据具体工艺，应用UMC公司所提供的Hspice(Level49)晶体管模型对所设计电路进行了比较全面和详细的仿真。，，在电路的版图设计方面，较深

2、入地讨论了晶体管的匹配在电路版图设计中的作用。＼和应用，通过LVS对电路的版图检查进行了具体说明。还值得一提的一点是，应用CMOS工艺所设计的带隙参考电流源对电路性能的提高具有重要的作用。基本的设计参数达到了国外同类产品的指标。1关键词：轨对轨模拟集成电路∥CMOS集成电路飞算放大一线性跨导控制带隙电流源龟体管匹配一一西北大学硕士学位论文AbstractInthisnlesis．analysedanddesignedthearchitectureofthenewtypeCMOSRail-t0一Railoperati

3、onalamplifiersindetail．andSUCC．圮SSfullydesignedOneoftwostagecompactCMOSRail．to—RailamplifierandtheCMOSbandgaprefefencecurrentsoul"ce．Specificallyanalysedandpresentedthecommon·modedifferentialinputstage，lineartransconductancecontrolcircuitofinputstage．currentSH

4、illcircuit．floatingAB．classcontroloutputstage．thebiascircuitofOPAmpsandthebandgapreferencecurrentsourcecircuit．Analysedthefrequencecompensationandnoise他sponseoftheOpAmpsextent．Basedonthepossesstechnics，usingtheHspice(Level49)transistormodelswhichotieredbytheUM

5、Ccompanv．sireulatedtheperformanceof也ecircuitsingreatdetail．Inthecaseoflayoutdesign．discussedtheeriectandapplicationofthetransistormatchinginthecircuitsdesigndeeply．Demonstrated也ecircuitlayoutcheckbvLvSdesign．T0bementionedthatthebandgapreferenceCLil-rentsol,．1r

6、ceisvitalfortheOVAmpstoimproveitsIxa'formance,anditdidn’taffectthecircuits’powetdisspationtoomuch．nlebasicdesignparametersaleuptotheindexofforeignsalneproduct．Keyword：蹦l·to-Rail，analogIntegratedcircuits，CMOSintegratedcircuits，operationalamplifiers，li肿artransco

7、nductancecontrol，bandgapcurrentsou／ce，transistormatching．独创性声明y主29812^一’本人声明所呈交的学位论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注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所作的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：冯1钐荡签字日期：触年∥月亭日西北大学硕士学位论文

8、第一章概述集成运算放大器(OperationalAmlifier—OpAmps)，简称运放，是线性电路中应用最为广泛的单元电路，约占总的线性电路市场的l／5。它在模拟运算、信号调理、D／A和A仍转换器及有源滤波等许多方面得到了广泛应用，所以人们称之为万能的集成电路。国外许多半导体厂家一直不断在加强这一方面的工作。下面我们对运放的总的发展作一概述，然后对此次所