基于0.18um工艺低电压、低功耗CMOS运算放大器的设计与研究.pdf

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1、中文摘要电子产品，在电子通讯、微生物、笔记本电脑和医学等领域的小型化和便携式，使得通过采用低电压、低功耗的芯片设计成为目前市场发展趋势，运算放大器作为模拟电路和数模混合电路的基础，低电压、低功耗的设计有着广泛的应用，同时提高运算放大器的性能可以改善整个电路系统的性能。因此，采用低电压、低功耗的COMS运算放大器设计是当今研究热点。本文对国内外的低电压、低功耗运算放大电路问题进行了研究和分析，汲取目前集成电路设计的低电压、低功耗技术和先进方法，完成了基于O．18urn工艺低电压、低功耗CMOS运算放大器仿真设计。对运放的各个组成单元、运算放大器的输入和输出以及基准电路的仿真调试，

2、并给出了设计版图。其主要技术指标是，电压1．5V，功耗28．85laW，版图面积0．0016mm2。关键词：低电压；低功耗；运算放大器；CMOSAbstractElectronicproducts，miniaturizationinthefieldofelectroniccommunications，micro—organisms，laptopcomputersandmedicalandportable，makingthroughtheuseoflow—voltage，low—powerchipdesignhasbecomethecurrentmarkettrends，oper

3、ationalamplifiers，asanalogcircuitsanddigitalmixed—signalcircuitthebasisoflow’voltage，low’powerdesignhasawiderangeofapplications，whileimprovingtheperformanceoftheopampcanimprovetheperformanceoftheentirecircuitsystem．Therefore，theuseoflow—voltage，lowpowerCOMSopampdesignistheresearchfocus．Athom

4、eandabroadlowvoltage，low—poweroperationalamplifiercircuitresearchandanalysis，learnfromICdesign，lowvoltage，lowpowertechnologyandadvancedmethods，completedbasedon0．18umtechnologylowvoltage，lowpowerconsumptionCMOSoperationalamplifiersimulationdesign．Componentunitoftheopampinputandoutputoftheopam

5、pandreferencecircuitsimulationdebugging，anddesignlayout．Itsmaintechnicalindicators，voltage1．5V，powerconsumption28．85／aW，thelayoutareais0．0016mm2Keywords：Lowvoltage；lowpowerconsumption；amplifier；analogintegratedcircuits；CMOS-II—目录目．录中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IAbstract．．．⋯⋯．．．．．⋯⋯．⋯⋯⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯．．．⋯．⋯．．．．．．．．．．II第1章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1¨课题背景和研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一l1．2国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．3本课题主要完成的工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯41．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5第2章CMOS器件模型与工作特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．62．1MOS器件模型与工作特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯．62．】．1MOS管的一阶V／I特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62．1．2二级效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92．2MOS管的大信号模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯¨2．3MOS管的小信号模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯122．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．16第3章低电压低功耗CMOS运放概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l73．1集成运放概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯