一款高增益、低功耗、寬帶寬全差分運放設計

周　吉，龔　敏，高　博

（四川省微電子技術重點實驗室，四川大學物理學院，成都 610064）

一款高增益、低功耗、寬帶寬全差分運放設計

周吉，龔敏，高博

（四川省微電子技術重點實驗室，四川大學物理學院，成都 610064）

基于SMIC 0.18 μm工藝模型設計了一種低電壓1.8 V下的高增益、低功耗、寬輸出擺幅、寬帶寬的運算放大器電路。采用增益自舉技術的折疊共源共柵結構極大地提高了增益，并采用輔助運放電流縮減技術有效地降低了功耗，且具有開關電容共模反饋（SC-CMFB）電路。在Cadence spectre平臺上仿真得到運放具有極高的開環直流增益（111.2 dB）和1.8 V的寬輸出擺幅，單位增益帶寬576 MHz，相位裕度為58.4°，功耗僅為0.792 mW，在1 pF的負載時仿真得到0.1%精度的建立時間為4.597 ns，0.01%精度的建立時間為4.911 ns。

低功耗；運算放大器；高增益；寬帶寬；折疊共源共柵

1　引言

運算放大器（簡稱運放）是許多模擬系統和混合信號系統中一個完整且關鍵的部分，隨著無線通訊技術和CMOS集成電路制造工藝技術的迅猛發展，電源電壓越來越低，功耗要求越來越小，但數模混合信號系統對分辨率和速度的要求卻越來越高，因此高性能的運放設計成為了必要［1］。根據模擬電路設計的“八邊形法則［1］”，運放的關鍵性能參數如增益、速度、功耗、輸出擺幅等參數相互制約，這對高性能放大器的設計提出了許多難題。因此，設計同時具有高增益、寬帶寬、寬輸出擺幅并且低功耗的放大器便成為了本設計的難點［1，2，3］。高速、高精度的應用需要運放具有很高的增益和帶寬，而這必然會……