【摘 要】
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低压低功耗设计是集成电路设计的主要研究课题之一，本文在研究低压rail-to-rail运算放大器的设计方法基础上，设计实现了一种高增益恒跨导的CMOSrail-to-rail运算放大器。运放采
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低压低功耗设计是集成电路设计的主要研究课题之一，本文在研究低压rail-to-rail运算放大器的设计方法基础上，设计实现了一种高增益恒跨导的CMOSrail-to-rail运算放大器。运放采用两级结构，输入级由带有一倍电流镜跨导控制电路的互补差分输入对实现，并由两个低压共源共栅电流镜完成差分输入到单端输出的转换，具有面积小、噪声低的特点。输出级由带有浮地前馈AB类控制的推挽输出电路实现，可以提高电源效率和减小失真。文中分析了影响运算放大器性能的主要原因，将输入级偏置在弱反型区来降低电源电压，优化器件参数降低失调和噪声。采用TSMC0.25μmCMOS工艺参数和BSIM3V3Spice模型，用Hspice对电路进行了模拟仿真。最后采用TSMC0.25μmDP5MCMOS工艺对电路进行了版图设计，整个运放的版图面积为380×125μm2。模拟结果表明：运放的电源电压低达1.8V，输入输出都达到全摆幅，增益和共模抑制比分别高达116dB和121dB，超过了同类型的rail-to-rail运算放大器MAX8291的增益和共模抑制比。
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