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运算放大器设计的详解
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基于 chartered 0.35 μ m 工艺，采用 PMOS 管作为输入管的折叠式共源共栅结构，设计了一种采用增益提高技术的两级运算放大器。利用 Cadence 公司的spectre 对电路进行仿真，该电路在 3.3 V 电源电压下具有 125.8 dB 的直流开环增益，2.43 MHz 的单位增益带宽，61.2°的相位裕度，96.3 dB 的共模抑制比。
运算放大器是许多模拟系统和混合信号系统中的一个重要部分。高的直流增益无疑是运算放大器重要的设计指标。由于运算放大器一般用来实现一个反馈系统，其开环直流增益的大小决定了使用运算放大器的反馈系统的精度。在现代CMOS 模拟电路中，低压差线性稳压器（LDO）的设计中，要求运算放大器有高的直流增益来减小其静态误差。折叠式共源共栅结构可以提供高的增益，大的输出电压摆幅，好的频率特性，而且功耗比较低。
本文根据设计要求，设计了一种采用增益提高技术的两级放大器：第一级为在差分输入单端输出的折叠式共源共栅放大器中采用增益提高技术的低电压电流镜，以达到高增益且可提供适当摆幅，第二级采用共源极电路结构以增大输出摆幅，同时提供适当的增益。在放大器的两级之间，采用改善零点频率的密勒补偿技术来使电路达到稳定。经过 Cadence spectre 软件仿真显示，该结构直流增益达到了 125.8 dB，相位裕度达到了 61.2°.
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