运算放大器是各类线性放大电路中应用最为广泛的一种电路结构,同时也是模拟及数模混合信号电路系统中非常重要的基础功能模块,对系统各项性能指标实现起到关键性的作用。由于各项性能之间的内在制约关系,在低功耗的约束条件下,实现高性能放大器具有更高的理论与实用价值。因此,根据特定放大电路关键性能指标,定义优值因子（Figure of Merit,FoM）,用以评估放大器综合性能。基于TSMC 0.35μm CMOS工艺,利用Cadence、HSpice等仿真工具,完成了两款高优值放大电路的参数优化和仿真验证。利用三级开环放大构成的电流并联负反馈闭环跨阻增益级,进行电流-电压转换,再经过电压放大和迟滞比较等处理,实现了77K低温下电流的微弱感应检测功能;在经典跨导放大电路的基础上,采用交叉耦合非线性和动态尾电流控制结构,实现了快速瞬态响应的跨导放大器,通过建模与跨导效率（g_m/i_d）相结合的设计方法,最终研制出两款针对不同应用的高优值放大电路。本文完成了两款高优值放大电路的MPW流片验证。测试结果表明:跨阻放大电路在77K低温下工作正常,能够检测到光生电流信号,并提出后续可行性能测试方案;高优值跨导放大电路在25μA静态电流、40pF负载电容和3.3V电源电压下,低频开环增益达到58dB,单位增益带宽GBW为2.7MHz,摆率为14V/?s,大、小信号优值分别为22和4V^-1,可满足跟随快速变化的大小信号并观测其瞬态波形的应用需要。论文分析了高优值跨导放大电路优值退化的主要原因,并提出了针对性的改进设计策略。