当前电子产品,特别是半导体集成电路芯片的需求日益广泛,在性能方面的要求也越来越高,这使得我们从电路结构、材料、工艺等多个方面考虑来加以改进。对产品内部的电路结构进行优化设计,就是一个很重要的出发点。由于运算放大电路是许多模拟系统和混合数字信号系统中的一个完整部分,而且也是构成这些系统的基本单元,所以在进行设计和优化中占据着一个重要的位置。运算放大器单元性能的提高,能够使得整个系统的性能上一个台阶。目前国内外的研究工作不是很多,而且主要集中在高速的信号处理以及低功耗等应用环境,这些都是可以进行突破的领域。本文先从CMOS 运算放大电路的基本参数出发,介绍了运算放大器的主要指标:开环增益、输出摆幅、转换速率、噪声等,这些参数是对电路性能好坏的界定。其次,分析了目前常见的全差分放大电路结构,主要有基本的全差分结构、折叠式结构(folded-casecod)、套筒式结构(telescopic),并对共模反馈的常见结构和性能做了一个基本的分析,这是我们进行设计的技术基础。接着,设定了所要设计运算放大器单元的性能指,要求电路实现高的开环的增益、低的功耗等,从这个几个参数出发,选择了电路的结构,即套筒式(telescopic)运放结构,详细设定电路中器件的参数,并选用现有的共模反馈方式和偏置电路,对电路进行直流特性、交流特性、噪声仿真,所设计运算放大器达到开环增益为78dB,功耗只有15mW 的良好结果,基本上满足了设计要求。最后在熟悉使用cadence 使用平台,以及详细了解版图设计的规则上的基础上,初步完成整个套筒式结构的版图。