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随着国家航天事业的飞速发展,宇航应用也不断对集成电路设计提出新的挑战,RS-422协议接口电路以其工作稳定、可靠性高等特点,在国防及航天领域中同样应用广泛。低频长线传输中广泛应用的接口电路采用RS-422协议规范,该类接口电路一般由发送器和接收器两部分组成,发送器是由简单的数字逻辑和较大的输出驱动管组成,传输末端的接收器是由差分放大器完成对长线上衰减后信号的识别。传统的接收器往往采用简单的二级放大器来实现,这种结构电路增益小、反映速度慢,且伴随着较大的功耗。近些年,高速低功耗设计已经变成集成电路设计领域关注的焦点,整机系统市场也纷纷提出了对高速度和低功耗的要求,这使得传统的接收器迫切需要改进优化、重新考虑提高响应速度和降低功耗的设计。跨导运算放大器(OTA)以电流驱动、增益可调等优势,一直被人们所广泛使用。本文利用OTA(Operational Transconductance Amplifier)替代传统接收器中放大器,通过对传统OTA电路的分析,不断优化设计,最终实现接收器电路的高速低功耗。本文所设计的OTA,电路增益达到60dB,单位增益带宽(GBW) 2.213MHz,相位裕度60.11°,静态电流30gA,正向压摆率44V/μs,负向压摆率74.9V/μs。最后设计出的RS-422协议接口模块电路的静态电流只有3.4mA,传输延迟Tplh为20.02ns、Tphl为18.5ns。为了满足更多的应用需求,本文对所设计的接口模块电路进行了ESD(Electro Static Discharge)可靠性设计和抗辐射加固设计,并对ESD结构进行了流片测试,全芯片抗ESD能力达到HBM-4000V以上。