低电压_高速_高稳定性集成运算放大器芯片设计

合集下载

集成运算放大器的设计方法

集成运算放大器的设计方法

集成运算放大器的设计方法运算放大器电路大全我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是这些应用都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。

在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。

1.1 电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC-,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。

这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。

但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。

在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。

绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。

一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。

输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。

单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。

正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。

将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom 之内。

有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。

这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。

需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。

(参见1.3节)图一通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。

另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。

op07放大器电路图设计要点

op07放大器电路图设计要点

op07的功能介绍:Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。

由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。

OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A为±2nA)和开环增益高(对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。

特点:超低偏移:150μV最大。

低输入偏置电流:1.8nA 。

低失调电压漂移:0.5μV/℃。

超稳定,时间:2μV/month最大高电源电压范围:±3V至±22V图1 OP07外型图片图2 OP07 管脚图OP07芯片引脚功能说明:1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚6为输出,7接电源+图3 OP07内部电路图ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值Symbol 符号Parameter参数Value数值Unit单位VCCSupply Voltage 电源电压±22 V VidDifferential Input Voltage差分输入电压±30 V Vi Input Voltage 输入电压±22 VTop er Operating Temperature 工作温度-40 to+105℃Tst g Storage T emperature 贮藏温度-65 to+150℃电气特性虚拟通道连接= ± 15V ,Tamb = 25 ℃(除非另有说明)Sy mbol 符号Parameter 参数及测试条件最小典型最大Unit单位Vio Input Offset Voltage 输入失调电压0℃≤ Tamb ≤ +70℃-61525μVLong Term Input Offset VoltageStability-(note 1) 长期输入偏置电压的稳定性-0.42μV/MoDVi o Input Offset Voltage Drift 输入失调电压漂移-0.51.8μV/℃Iio Input Offset Current输入失调电流0℃≤Tamb≤ +70℃-0.868nADIi o Input Offset Current Drift 输入失调电流漂移-155pA/℃Iib Input Bias Current输入偏置电流0℃≤Tamb ≤ +70℃-1.879nADIi b Input Bias Current Drift 输入偏置电流漂移-155pA/℃RoOpen Loop Output Resistance 开环输出电阻-6- ΩRidDifferential Input Resistance 差分输入电阻-33- MΩRicCommon Mode Input Resistance 共模输入电阻-12- GΩVic m Input Common Mode Voltage Range输入共模电压范围0℃≤ Tamb ≤ +70℃±13±13±13.5- VCM R Common Mode Rejection Ratio (Vi=Vicm min)共模抑制比0℃≤ Tamb ≤+70℃1009712- dBSV R Supply Voltage Rejection Ratio 电源电压抑制比(VCC = ±3to ±18V) 0℃≤Tamb ≤ +70℃908614- dBAv d LargeSignalVoltageGain 大信号电压增益VCC = ±15, RL=2KΩ,VO = ±10V,1204-V/mV 0℃≤ Tamb ≤ +105℃100 -VCC = ±3V, RL =500W,VO = ±0.5V1004-Vo pp OutputVoltageSwing 输出电压摆幅RL = 10KΩ±12±13- VRL= 2kΩ±11.5±12.8RL= 1KΩ±120℃≤Tamb ≤+70℃RL =2KΩ±11 -SR Slew Rate 转换率(RL =2KΩ,CL =100pF)-0.17-V/μSGB P Gain Bandwidth Product 带宽增益(RL=2KΩ,CL = 100pF, f = 100kHz)-0.5-MHzIcc Supply Current -(no load) 电源电流(无负载)0℃≤Tamb ≤+70℃VCC = ±3V-2.70.67561.3mAen EquivalentInput NoiseVoltage等效输入噪声电压f = 10Hz -112nV√Hzf = 100Hz -10.513.5f = 1kHz -111.5in EquivalentInput NoiseCurrent 等效输入噪声电流f = 10Hz -0.3.9PA√Hzf = 100Hz -0.2.3f = 1kHz - 0.1.2图4 输入失调电压调零电路应用电路图:图5 典型的偏置电压试验电路图6 老化电路图7 典型的低频噪声放大电路图8 高速综合放大器图9 选择偏移零电路图10 调整精度放大器图11 高稳定性的热电偶放大器图12 精密绝对值电路。

低电压运算放大器

低电压运算放大器
▪ 物联网设备
1.物联网设备需要大量的传感器和数据采集设备,低电压运算放大器能够提供精确 的信号处理,保证数据的准确性。 2.低电压运算放大器的低功耗和小型化特性使得它易于集成到物联网设备中,满足 设备的长寿命和小型化需求。 3.在智能家居、智能农业等应用中,低电压运算放大器能够提高设备的性能和可靠 性,推动物联网技术的发展。
▪ 输入级的设计
1.输入级通常采用差分放大器结构,以提高共模抑制比和输入 阻抗。 2.在低电压环境下,需要优化输入级的晶体管尺寸和偏置电流 ,以确保电压放大和线性度。 3.输入级的噪声性能是衡量运算放大器性能的重要指标,需要 采用低噪声设计和噪声优化技术。Βιβλιοθήκη 低电压运算放大器的工作原理
▪ 中间级的设计
1.根据电路结构不同,低电压运算放大器可分为单电源供电和 双电源供电两种类型。 2.按照输入信号的不同,低电压运算放大器可分为电压跟随器 、反相放大器和同相放大器等。 3.根据带宽不同,低电压运算放大器可分为宽带和窄带两种类 型。
低电压运算放大器的简介
低电压运算放大器的性能指标
1.低电压运算放大器的主要性能指标包括开环增益、带宽、输 入阻抗、输出阻抗等。 2.开环增益是衡量低电压运算放大器放大能力的重要指标。 3.带宽是指低电压运算放大器能够放大的信号频率范围。
1.中间级通常采用电流镜或有源负载结构,以实现电压增益和 带宽扩展。 2.在低电压环境下,中间级的电流控制和电压偏置需要特别优 化,以确保稳定性和动态范围。 3.中间级的功耗和热量产生需要得到有效控制,以满足低功耗 和便携式应用的需求。
▪ 输出级的设计
1.输出级通常采用推挽或开漏结构,以提供足够的驱动能力和 输出摆幅。 2.在低电压环境下,输出级的饱和电压和失真需要特别优化, 以提高线性度和音质表现。 3.输出级的负载匹配和输出阻抗需要与实际应用相匹配,以确 保最佳的信号传输和功率效率。

op07放大器电路图设计

op07放大器电路图设计

op07的功能介绍:Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。

由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。

OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A为±2nA)和开环增益高(对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。

特点:超低偏移:150μV最大。

低输入偏置电流:1.8nA 。

低失调电压漂移:0.5μV/℃。

超稳定,时间:2μV/month最大高电源电压范围:±3V至±22V图1 OP07外型图片图2 OP07 管脚图OP07芯片引脚功能说明:1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚6为输出,7接电源+图3 OP07内部电路图ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值Symbol 符号Parameter参数Value数值Unit单位VCCSupply Voltage 电源电压±22 V VidDifferential Input Voltage差分输入电压±30 V Vi Input Voltage 输入电压±22 VTop er Operating Temperature 工作温度-40 to+105℃Tst g Storage T emperature 贮藏温度-65 to+150℃电气特性虚拟通道连接= ± 15V ,Tamb = 25 ℃(除非另有说明)Sy mbol 符号Parameter 参数及测试条件最小典型最大Unit单位Vio Input Offset Voltage 输入失调电压0℃≤ Tamb ≤ +70℃-61525μVLong Term Input Offset VoltageStability-(note 1) 长期输入偏置电压的稳定性-0.42μV/MoDVi o Input Offset Voltage Drift 输入失调电压漂移-0.51.8μV/℃Iio Input Offset Current输入失调电流0℃≤Tamb≤ +70℃-0.868nADIi o Input Offset Current Drift 输入失调电流漂移-155pA/℃Iib Input Bias Current输入偏置电流0℃≤Tamb ≤ +70℃-1.879nADIi b Input Bias Current Drift 输入偏置电流漂移-155pA/℃RoOpen Loop Output Resistance 开环输出电阻-6- ΩRidDifferential Input Resistance 差分输入电阻-33- MΩRicCommon Mode Input Resistance 共模输入电阻-12- GΩVic m Input Common Mode Voltage Range输入共模电压范围0℃≤ Tamb ≤ +70℃±13±13±13.5- VCM R Common Mode Rejection Ratio (Vi=Vicm min)共模抑制比0℃≤ Tamb ≤+70℃1009712- dBSV R Supply Voltage Rejection Ratio 电源电压抑制比(VCC = ±3to ±18V) 0℃≤Tamb ≤ +70℃908614- dBAv d LargeSignalVoltageGain 大信号电压增益VCC = ±15, RL=2KΩ,VO = ±10V,1204-V/mV 0℃≤ Tamb ≤ +105℃100 -VCC = ±3V, RL =500W,VO = ±0.5V1004-Vo pp OutputVoltageSwing 输出电压摆幅RL = 10KΩ±12±13- VRL= 2kΩ±11.5±12.8RL= 1KΩ±120℃≤Tamb ≤+70℃RL =2KΩ±11 -SR Slew Rate 转换率(RL =2KΩ,CL =100pF)-0.17-V/μSGB P Gain Bandwidth Product 带宽增益(RL=2KΩ,CL = 100pF, f = 100kHz)-0.5-MHzIcc Supply Current -(no load) 电源电流(无负载)0℃≤Tamb ≤+70℃VCC = ±3V-2.70.67561.3mAen EquivalentInput NoiseVoltage等效输入噪声电压f = 10Hz -112nV√Hzf = 100Hz -10.513.5f = 1kHz -111.5in EquivalentInput NoiseCurrent 等效输入噪声电流f = 10Hz -0.3.9PA√Hzf = 100Hz -0.2.3f = 1kHz - 0.1.2图4 输入失调电压调零电路应用电路图:图5 典型的偏置电压试验电路图6 老化电路图7 典型的低频噪声放大电路图8 高速综合放大器图9 选择偏移零电路图10 调整精度放大器图11 高稳定性的热电偶放大器图12 精密绝对值电路。

集成运放的类型及应用

集成运放的类型及应用

集成运放的类型及应用集成运放(即集成式运算放大器)是一种高增益、高输入阻抗以及低输出阻抗的电子放大器,广泛应用于电路设计和信号处理等领域。

下面将详细介绍集成运放的类型及应用。

1. 类型:目前,常见的集成运放有多种类型,包括普通运放、仪表运放、高速运放、低功耗运放等。

普通运放:普通运放是最常见的一种集成运放,具有宽带宽、高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。

它的主要应用领域包括信号放大、滤波、理想运算放大器电路设计等。

仪表运放:仪表运放是一种精密运放,具有高共模抑制比、低偏置电流和低噪声的特点。

它的主要应用领域包括电压、电流、温度等测量,以及精密仪器和设备的信号放大等。

高速运放:高速运放是一种具有高增益带宽积(GBW)和快速响应特性的运放,适用于高频信号处理和快速信号放大等应用。

它的主要应用领域包括通信系统、高速数据传输、高速采样和测量等。

低功耗运放:低功耗运放是针对低电源电压和低功耗要求而设计的集成运放。

它可以在低电源电压下正常工作,并具有低静态功耗和低失调电压的特点。

它的主要应用领域包括移动设备、便携式仪器和电池供电系统等。

2. 应用:集成运放作为一种重要的电子器件,在电路设计和信号处理等领域应用广泛。

下面列举一些常见的应用示例:信号放大:集成运放最常见的应用就是信号放大。

通过调整运放的增益,可以将微弱的传感器信号放大到适合后续处理的范围,如压力传感器、温度传感器等。

滤波器:集成运放可以被用来设计各种类型的滤波器,如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

滤波器的设计可以通过选择运放的反馈电阻和电容来实现。

运算放大器电路设计:运算放大器电路是运放最重要的应用之一。

基于运算放大器的电路可以实现加法、减法、乘法、除法、积分、微分等运算,并被广泛应用于模拟电路设计、自动控制系统等领域。

电压和电流测量:仪表运放常用于电压和电流测量。

通过仪表运放的高共模抑制比和低偏置电流特性,可以实现高精度和高稳定性的电压和电流测量。

低电压高速CMOS全差分运算放大器设计双

低电压高速CMOS全差分运算放大器设计双
l运放结构分析和选择
运算放大器的设计首先要根据其用途选择一种合适 的电路结构,从运放的建立时问、开环增益、单位增益带 宽、相位裕度、输入共模范围、输出摆幅、功耗等方面性能 的限制进行结构设计。常见的全差分运算放大器有下面 几种类型:两级(two—stage)式、套筒共源共栅(telescopic) 式、折叠共源共栅(fold—cascade)式。
4‘结语
本文使用TSMC公司的CM025工艺
设计并实现了一个低压高速全差分运算放
大器。采用折叠共源共栅结构,在达到较高
的带宽同时,增大了输出摆幅。连续时间共
模反馈电路以及低压宽摆幅偏置电路,实现
(1)信置电路OO半电路小信号等效模型
图3偏置电路及半电路小信号等效模型
了电路的高稳定性。该运放在2.5 V电源 电压下,’单位增益带宽可以达到501 MHz, 直流增益71.6 dB,相位裕度51。,功耗
P。《P,,更接近于原点,因此P2为折叠共源共栅运放的 主极点,P。为次极点。
要提高开环增益A。,可以采取增加M8,M9的跨导和
1 5】
沟逝长度,但将引起其源极寄生电容的增加和漏源饱和电 正减小,从而降低运放的次极点频率。同样增加M10, M11的沟道长度,会使A。增加而次极点频率减小。考虑 到M4,M5,M6,M7不在信号通路上,因此可以增加其沟 道长度球增加输出阻抗,而不降低工作速度。
△gM9(r2//rlo)r9 R。。“M7一r4+r7[1+(gM7+gM7b)^]
△gM7 r7 r4 r为MOS管的小信号输出电阻。负载电容C。远大于MOS 管各端的寄生电容,CL△cD瞰+CD曲+CD酊。。
节点1对应的极点P。:
P-=一石万勿习丽i1冠i而△一等
节点2对应的极点P。:

OP07运放实用资料

OP07运放实用资料

op07中文资料时间:2009-05-16 07:42:22 来源:资料室作者:op07的功能介绍:Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。

由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。

OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A为±2nA)和开环增益高(对于OP07A 为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。

特点:超低偏移:150μV最大。

低输入偏置电流:1.8nA 。

低失调电压漂移:0.5μV/℃。

超稳定,时间:2μV/month最大高电源电压范围:±3V至±22V工作电源电压范围是±3V~±18V;OP07完全可以用单电源供电,你说的+5V,-5V绝对没有问题,用单+5V也可以供电,但是线性区间太小,单电源供电,模拟地在1/2 VCC. 建议电源最好>8V,否则线性区实在太小,放大倍数无法做大,一不小心,就充顶饱和了。

我一直用+12V,-12V双电源供电。

图1 OP07外型图片图2 OP07 管脚图OP07芯片引脚功能说明:1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚6为输出,7接电源+图3 OP07内部电路图ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值SymParameter参数Value数值Unit 单位bol符号VCC Supply Voltage 电源电压±22V Vid Differential Input Voltage差分输入电压±30V Vi Input Voltage 输入电压±22VTope r Operating Temperature 工作温度-40 to+105℃Tstg Storage Temperature 贮藏温度-65 to+150℃电气特性虚拟通道连接= ± 15V ,T amb = 25 ℃(除非另有说明)Symbol 符号Parameter 参数及测试条件最小典型最大Unit单位Vio Input Offset Voltage 输入失调电压0℃≤T amb ≤+70℃-601525μVLong Term Input Offset Voltage Stability-(note 1)长期输入偏置电压的稳定性-0.42μV/MoDVio Input Offset Voltage Drift 输入失调电压漂移-0.51.8μV/℃Iio Input Offset Current输入失调电流0℃≤T amb≤ +70℃-0.868nADIio Input Offset Current Drift 输入失调电流漂移-155pA/℃Iib Input Bias Current输入偏置电流0℃≤T amb ≤ +70℃-1.879nADIib Input Bias Current Drift 输入偏置电流漂移-155pA/℃Ro Open Loop Output Resistance 开环输出电阻-60-ΩRid Differential Input Resistance 差分输入电阻-33-MΩRic Common Mode Input Resistance 共模输入电阻-12-GΩVicm Input Common Mode Voltage Range输入共模电压范围0℃≤ T amb ≤ +70℃±13±13±13.5-VCMR Common Mode Rejection Ratio (Vi =Vicm min)共模抑制比0℃≤ T amb ≤ +70℃10097120-dBSVR Supply Voltage Rejection Ratio 电源电压抑制比(VCC= ±3to ±18V) 0℃≤ T amb ≤ +70℃9086104-dBAvd Large SignalVoltage Gain 大信号电压增益VCC = ±15, RL =2KΩ,VO =±10V,12040-V/mV0℃≤ T amb ≤ +105℃100-VCC = ±3V, RL = 500W,VO =±0.5V10040-Vop p Output VoltageSwing 输出电压摆幅RL = 10KΩ±12±13-VRL= 2kΩ±11.5±12.8RL= 1KΩ±120℃≤ T amb ≤ +70℃RL =2KΩ±11-SR Slew Rate 转换率(RL =2KΩ,CL = 100pF)-0.17-V/μSGBP Gain Bandwidth Product 带宽增益(RL =2KΩ,CL =100pF, f = 100kHz)-0.5-MHzIcc Supply Current -(no load) 电源电流(无负载)0℃≤ T amb ≤ +70℃VCC = ±3V-2.70.67561.3mAen Equivalent InputNoise Voltage等效输入噪声电压f = 10Hz -112nV√Hzf = 100Hz-10.513.5f = 1kHz-1011.5in Equivalent InputNoise Current等效输入噪声电流f = 10Hz-0.30.9PA√Hzf = 100Hz-0.20.3f = 1kHz-0.10.2图4 输入失调电压调零电路应用电路图:图5 典型的偏置电压试验电路图6 老化电路图7 典型的低频噪声放大电路图8 高速综合放大器图9 选择偏移零电路图10 调整精度放大器图11 高稳定性的热电偶放大器图12 精密绝对值电路以上翻译自SGS-THOMSON的OP07。

简单的集成电路运算放大器

简单的集成电路运算放大器

第21讲6.3 简单的集成电路运算放大器主要内容:本节主要介绍了集成电路运算放大器。

基本要求:了解集成运放的内部结构及各部分功能、特点。

教学要点:1.集成电路运算放大器的组成集成电路运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出电阻的多级直接耦合放大电路,它的类型很多,电路也不一样,但结构具有共同之处,一般由四部分组成。

(1)输入级一般是由BJT、JFET或MOSFET组成的差分式放大电路,利用它的对称特性可以提高整个电路的共模抑制比和其他方面的性能,它的两个输入端构成整个电路的反相输入端和同相输入端。

(2).电压放大级的主要作用是提高电压增益,它可由一级或多级放大电路组成(3).输出级一般由电压跟随器或互补电压跟随器所组成,以降低输出电阻,提高带负载能力。

(4)偏置电路是为各级提供合适的工作电流。

此外还有一些辅助环节,如电平移动电路、过载保护电路以及高频补偿环节等2.简单的运算放大器简单运算放大器的原理电路如图所示。

(1)T1,T2对管组成差分式放大电路,信号双端输入、单端输出。

(2)复合管T3,T4组成共射极电路,形成电压放大级,以提高整个电路的电压增益。

(3)T5,T6组成两级电压跟随器,构成电路的输出级,它不仅可以提高带负载的能力,而且可进一步使直流电位下降,以达到输入信号电压v id=v i1-v i2为零时,输出电压v O=0的目的。

(4)R7和D组成低电压稳压电路以供给的基准电压,它与T9一起构成电流源电路以提高T5的电压跟随能力。

(5)电路符号:由此可见,运算放大器有两个输入端(即反相输入端1和同相输入端2),与一个输出端3。

在运算放大器的代表符号中,反相输入端用"-"号表示,同相输入端用"+"表示。

器件外端输入、输出相应地用N,P和O表示。

(6)输入和输出的相位:利用瞬时极性法分析可知,当输入信号电压v i1从反相输入端输入时(v i2=0),如v i1的瞬时变化极性为(+)时,各级输出端的瞬时电位极性为:v C2(+)→v O2(–)→v B6(–)→v O(–)则输出信号电压v o 与v i1反相;同时,当输入信号电压从同相端输入v i2(v i1=0)时,可以检验,输出电压v o与v i2同相。

lm324芯片

lm324芯片

lm324芯片LM324是一款常用的电子集成电路芯片,由四个独立的运算放大器组成。

它是低功耗、高增益、高输入阻抗和宽工作电压范围的集成电路芯片。

LM324的主要特性如下:1. 低功耗:LM324的供电电压范围是3V至32V,工作电流在0.7mA至1.4mA之间。

这使得它非常适合电池供电的应用,可以节省能源并延长电池寿命。

2. 高增益:LM324的开环增益可高达100dB。

增益是指输入信号经过放大器后输出的信号与输入信号之间的比值。

高增益意味着LM324可以放大微弱的信号,并提供更高的输出电压。

3. 高输入阻抗:LM324的输入阻抗约为2MΩ,这意味着它可以接受较高阻抗的输入信号,同时减少了对输入源的负载影响。

这对于接收传感器信号等需要高输入阻抗的应用非常重要。

4. 宽工作电压范围:LM324的工作电压范围很广,可以从低至-0.3V至高达32V。

这使得它适用于多种电源电压的应用,同时提供灵活性和方便性。

5. 外部电源补偿:LM324内置了外部电源补偿引脚。

通过连接外部电容和电阻,可以进一步提高性能和稳定性。

6. 外部频率补偿:LM324还具有外部频率补偿引脚。

通过连接外部电容和电阻,可以调整放大器的带宽,并适应不同的应用需求。

除了以上主要特性外,LM324还具有多种保护功能,如内部过温保护、短路保护和过电压保护等。

这些保护机制可以确保芯片在异常工作状态下的稳定性和安全性。

由于其良好的性能和广泛的应用范围,LM324被广泛应用于模拟信号处理、运算放大器电路、仪器仪表、音频放大器、电源管理等领域。

通过合适的连接和设计,LM324可以实现各种功能,并满足不同场合的需求。

总而言之,LM324是一款功能强大、灵活性好的集成电路芯片,具有低功耗、高增益、高输入阻抗和宽工作电压范围等特点。

通过合理应用,可以满足多种应用需求,并提供稳定、可靠的性能。

集成运算放大器的组成以及各组成部分的特点

集成运算放大器的组成以及各组成部分的特点

集成运算放大器的组成以及各组成部分的特点集成运算放大器(Integrated Operational Amplifier,简称Op Amp)是一种常用的集成电路芯片,是现代电子电路中不可或缺的基础组件之一、它主要由差分放大器、电压放大器、恒流源、输出级等几个主要组成部分构成,并具有高放大倍数、高输入阻抗、低输出阻抗、宽频带等特点。

在电子电路设计和实际应用中,集成运算放大器应用广泛,被广泛应用于放大、滤波、积分、微分、比较和运算等许多各种电路。

一、差分放大器:差分放大器是集成运算放大器的核心部分,它由两个共射放大器组成的,具有以输入信号差模态进行放大的功能。

差分放大器的特点主要有以下几点:1.高增益:差分放大器的增益是非常高的,通常可以达到几万倍以上,可以在输入信号很弱的情况下放大到足够的幅度。

2.共模抑制比较高:差分放大器可以抑制输入信号的共模干扰,使得只有差模信号被放大,提高了系统的稳定性和抗干扰能力。

3.输入阻抗较高:差分放大器的输入阻抗一般在几十到几百兆欧之间,可以将输入信号的阻抗影响降到最低,不会对源产生较大的负载。

4.低失调电压:差分放大器的失调电压很小,通常只有几微伏,可以保证输出信号的准确性和稳定性。

二、电压放大器:电压放大器是集成运算放大器的主要功能之一,它可以将小信号放大到较大的幅度。

电压放大器具有以下几个特点:1.高增益:电压放大器的增益通常在几千倍到几万倍之间,可以放大输入信号的幅度,以适应后续电路的要求。

2.输入阻抗高:电压放大器的输入阻抗较高,通常在几百兆欧或以上,可以减少对源电路的负载,避免信号失真。

3.输出阻抗低:电压放大器的输出阻抗很低,通常在几十欧姆以内,可以提供较大的输出电流,提高系统的稳定性和抗干扰能力。

4.宽频带:电压放大器的带宽很宽,可以在较高的频率范围内放大信号,使得系统的传输速度更快。

三、恒流源:恒流源是集成运算放大器的重要组成部分,它主要用于提供恒定的电流源,供电放大器工作。

放大器模块常用芯片简介

放大器模块常用芯片简介

放大器模块常用芯片简介MAX4106:⑴低成本,高速,单电源运算放大器。

⑵满摆幅输出的运算放大器,-3db带宽为150MHZ,可以采用正负5V或者单电源供电,⑶采用Umax-8和SO-8封装。

THS3092:⑴高速电流反馈双运算放大器芯片⑵160MHZ(G=5,RL=100)电源电源范围正负5-15V. ⑶采用SOIC-8和TSSOP-14封装。

AD624:⑴高精度,低噪声仪表放大器芯片⑵主要用于设计低电平传感器(负荷传感器,应变计和压力传感器)⑶可用于高速数据采集应用。

AD603⑴90MHZ带宽,增益程控可调的集成运算放大器芯片⑵增益与控制电压成线性关系,增益变化范围40dB ⑶采用SOIC-8和CERDIP-8封装AD8055;⑴电压反馈型放大器芯片⑵该芯片0.1dB增益平坦度为40MHZ,带宽达300MHZ,压摆率为1400V/us,建立时间为20ns,适合各种高速应用。

⑶采用正负5V双电源或+12V单电源,仅需5mA的电源电流,负载电流可达60mA,工作温度-40―+125度。

⑷采用PDIP-8,SOIC-8和SOT-23-5封装 AD811⑴视频运算放大器芯片⑵具有高速,高频,宽频带和低噪声等优异特性⑶具有140MHZ带宽,120MHZ带宽,35MHZ带宽,2500V/us摆率,建立时间25ns⑷采用8引脚SOIC(R-8),16,20引脚等ICL7650/53: ⑴运算放大器芯片⑵具有极低的输入失调电压,整个工作温度范围(约100度)内只有1Uv,失调电压的温漂为0.01Uv/度,开环增益极高,转换率SR=2.5V/us………⑶电源电压范围V+到V-为4.5-16V.LM386⑴音频功率放大器⑵工作电压4-12V,5-18V静态功耗约4mA可用于电池供电,电压增益范围20-200,可调;⑶采用8引线双列直插式,贴片式封装 TEA2050⑴双声道立体声音频功率放大集成电路芯片⑵工作电源电压3-15V,工作电压6-9V,输出功率与电源电压和扬声器阻抗有关⑶采用POWERDIP16和SO20封装 LTC1068⑴开关电容滤波器芯片⑵它包含4个同样的二阶滤波器。

集成运算放大电路

集成运算放大电路

功耗
描述放大电路在工作过程 中消耗的能量,包括静态
电流、动态功耗等。
参数与性能指标的测试方法
01
02
03
输入阻抗测试
通过测量输入电压和电流 的比值来计算输入阻抗。
输出阻抗测试
通过测量输出电压和电流 的比值来计算输出阻抗。
开环增益测试
通过测量放大电路在不同 频率下的电压增益来计算 开环增益。
参数与性能指标的测试方法
描述放大电路对电源的需求和 功耗特性,包括电源电压、静 态电流等。
主要性能指标
线性度
描述放大电路输出信号与输 入信号之间的线性关系,包 括失真度、线性范围等。
精度
描述放大电路输出信号的 精度和稳定性,包括失调
电压、失调电流等。
带宽
描述放大电路在不同频率下 的响应速度和带宽范围,包 括通频带、增益带宽积等。
集成运算放大电路
目录
• 集成运算放大电路概述 • 集成运算放大电路的应用 • 集成运算放大电路的参数与性能指标 • 集成运算放大电路的设计与实现 • 集成运算放大电路的发展趋势与展望
集成运算放大电路概
01

定义与特点
定义
集成运算放大电路是一种将差分 输入的电压信号转换成单端输出 的电压信号,并实现电压放大的 集成电路。
特点
具有高放大倍数、高输入电阻、 低输出电阻、低失真度、低噪声 等优点,广泛应用于信号放大、 运算、滤波等领域。
工作原理
差分输入
集成运算放大器采用差分输入方式, 将两个输入端之间的电压差作为输入 信号。
放大与输出
反馈机制
集成运算放大器采用负反馈机制,通 过反馈网络将输出信号的一部分反馈 到输入端,以改善电路的性能。

《2024年CMOS高性能运算放大器研究与设计》范文

《2024年CMOS高性能运算放大器研究与设计》范文

《CMOS高性能运算放大器研究与设计》篇一一、引言随着微电子技术的快速发展,CMOS(互补金属氧化物半导体)技术已成为现代集成电路设计的主流技术。

运算放大器(Op-Amp)作为电子系统中的关键组件,其性能的优劣直接影响到整个系统的性能。

因此,对CMOS高性能运算放大器的研究与设计具有重要的实际应用价值。

本文将重点研究CMOS高性能运算放大器的设计原理、性能优化以及实际应用。

二、CMOS运算放大器的基本原理CMOS运算放大器是一种利用CMOS工艺制造的模拟电路器件,具有高精度、低噪声、低功耗等优点。

其基本原理是通过差分输入、差分输出以及电压增益等方式实现信号的放大和处理。

CMOS运算放大器的核心部分是差分对管和反馈网络,通过合理的电路设计和参数优化,可以实现高性能的运算放大器。

三、CMOS高性能运算放大器的设计1. 电路结构设计:CMOS高性能运算放大器的电路结构设计是关键。

在设计中,需要考虑差分对管的匹配性、反馈网络的稳定性以及噪声的抑制等因素。

常用的电路结构包括折叠式共源共栅结构、套筒式结构等。

这些结构在实现高电压增益的同时,还需要考虑功耗、噪声等性能指标的优化。

2. 参数优化:在CMOS高性能运算放大器的设计中,参数优化是必不可少的环节。

通过对差分对管的尺寸、偏置电流、反馈网络的电阻值等参数进行优化,可以提高运算放大器的性能。

此外,还需要考虑电路的匹配性、温度稳定性等因素,以确保运算放大器在不同条件下的性能稳定性。

3. 工艺选择:CMOS工艺的选择对运算放大器的性能有着重要影响。

在设计中,需要根据实际需求选择合适的工艺,如特征尺寸、阈值电压等。

同时,还需要考虑工艺的成熟度、生产成本等因素。

四、性能优化1. 增益与带宽:为了提高CMOS高性能运算放大器的性能,需要优化其增益和带宽。

通过合理的电路设计和参数优化,可以提高运算放大器的增益,同时保证足够的带宽以满足实际应用需求。

2. 噪声抑制:噪声是影响CMOS运算放大器性能的重要因素之一。

集成运放芯片资料简介

集成运放芯片资料简介

MC35172 单电源,低电压,低功耗双运算放大

EL2070 电流反馈型,宽带,高速运算放大器
MC35174 单电源,低电压,低功耗四运算放大

EL2070C 电流反馈型,宽带,高速运算放大器
MC35181 JFET 输入,低功耗运算放大器
EL2071C 电流反馈型,宽带,高速运算放大器
MC35182 JFET 输入,低功耗双运算放大器
BA728 单电源,低功耗双运算放大器
MC34072A 单电源,高速双运算放大器
CA5160 BIMOS,单电源,低功耗运算放大器
MC34074A 单电源,高速四运算放大器
CA5260 BIMOS,单电源双运算放大器
MC34081 JFET 输入,宽带,高速运算放大器
CA5420 BIMOS,单电源,低电压,低功耗运算放大器
大器
HA-2645 高耐压运算放大器
NJM2140 低电压双运算放大器
HA-2839 宽带,高速运算放大器
NJM2141 大电流,低电压双运算放大器
HA-2840 宽带,高速运算放大器
NJM2147 高耐压,低功耗双运算放大器
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
HA-5221 低噪音,精密运算放大器
NJU7054 CMOS 单电源,低功耗,低电压,低失调电压四运算放
大器
HA-5222 低噪音,精密双运算放大器
NJU7061 CMOS 单电源,低功耗,低电压,低失调电压运算放
大器
HA-7712 BIMOS,单电源,低功耗,精密运算放大器 NJU7062 CMOS 单电源,低功耗,低电压,低失调电压双运

运算放大器OP07中文手册

运算放大器OP07中文手册

Value 数值 Unit 单位
±22 ±30 ±22 -40 +105 -65 +150
V V V to ℃
to ℃
Sym Parameter 参数及测试条件
最小 典 最 Unit
bol 符号
Input Offset Voltage 输 入 失 调 电 压 0℃ ≤ Tamb ≤
Vio +70℃
运算放大器 OP07中文资料
op07的功能介绍:Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于 OP07具有非常低的输入失调电压(对于 OP07A 最大为25µV),所以 OP07在很多应用场合不需 要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A 为±2nA)和开环增益高(对于 OP07A 为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得 OP07特别适用于高增益的测量设备 和放大传感器的微弱信号等方面。 特点: 超低偏移: 150µV 最大 。 低输入偏置电流: 1.8nA 。 低失调电压漂移: 0.5µV/℃ 。 超稳定,时间: 2µV/month 最大 高电源电压范围: ±3V 至±22V
Iio Input Offset Current 输入失调电流 0℃≤Tamb≤ +70℃ -
6
0.8
nA
8
DIio Input Offset Current Drifturrent 输入偏置电流 0℃≤Tamb ≤ +70℃ -
5 pA/
15 0
0℃ ≤ Tamb ≤ +70℃ RL =2KΩ ±11
Slew Rate 转换率(RL =2KΩ,CL = 100pF)
-
Gain Bandwidth Product 带宽增益(RL =2KΩ,CL = -

(整理)op07放大器电路图设计.

(整理)op07放大器电路图设计.

op07的功能介绍:Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。

由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。

OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A为±2nA)和开环增益高(对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。

特点:超低偏移:150μV最大。

低输入偏置电流:1.8nA 。

低失调电压漂移:0.5μV/℃。

超稳定,时间:2μV/month最大高电源电压范围:±3V至±22V图1 OP07外型图片图2 OP07 管脚图OP07芯片引脚功能说明:1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚6为输出,7接电源+图3 OP07内部电路图ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值Symb ol 符Parameter参数Value数值Unit单位号VCCSupply Voltage 电源电压±22 VVidDifferential Input Voltage差分输入电压±30VViInput Voltage 输入电压±22 VTop er Operating Temperature 工作温度-40 to+105℃Tst g Storage T emperature 贮藏温度-65 to+150℃电气特性虚拟通道连接= ± 15V ,Tamb = 25 ℃(除非另有说明)Symbol 符号Parameter 参数及测试条件最小典型最大Unit单位Vio Input Offset Voltage 输入失调电压0℃- 61μV≤ Tamb ≤ +70℃0 5250 Long Term Input Offset VoltageStability-(note 1) 长期输入偏置电压的稳定性-0.42μV/MoDVi o Input Offset Voltage Drift 输入失调电压漂移-0.51.8μV/℃Iio Input Offset Current输入失调电流0℃≤Tamb≤ +70℃-0.868nADIi o Input Offset Current Drift 输入失调电流漂移-155pA/℃Iib Input Bias Current输入偏置电流0℃≤Tamb ≤ +70℃-1.879nADIi Input Bias Current Drift 输入偏置电流- 15pA/b 漂移 5 0 ℃RoOpen Loop Output Resistance 开环输出电阻-6- ΩRidDifferential Input Resistance 差分输入电阻-33- MΩRicCommon Mode Input Resistance 共模输入电阻-12- GΩVic m Input Common Mode Voltage Range输入共模电压范围0℃≤ Tamb ≤ +70℃±13±13±13.5- VCM R Common Mode Rejection Ratio (Vi=Vicm min)共模抑制比0℃≤ Tamb ≤+70℃1009712- dBSV R Supply Voltage Rejection Ratio 电源电压抑制比(VCC = ±3to ±18V) 0℃≤Tamb ≤ +70℃908614- dBAv d LargeSignalVoltageGain 大信号电压增益VCC = ±15, RL=2KΩ,VO = ±10V,1204-V/mV 0℃≤ Tamb ≤ +105℃100 -VCC = ±3V, RL = 100 4-500W,VO = ±0.5V 0Vo pp OutputVoltageSwing 输出电压摆幅RL = 10KΩ±12±13- VRL= 2kΩ±11.5±12.8RL= 1KΩ±120℃≤Tamb ≤+70℃RL =2KΩ±11 -SR Slew Rate 转换率(RL =2KΩ,CL =100pF)-0.17-V/μSGB P Gain Bandwidth Product 带宽增益(RL=2KΩ,CL = 100pF, f = 100kHz)-0.5-MHzIcc Supply Current -(no load) 电源电流(无负载)0℃≤Tamb ≤+70℃VCC = ±3V-2.70.67561.3mAen Equivalent f = 10Hz - 12nVInput Noise Voltage等效输入噪声电压1 0 √Hzf = 100Hz -10.513.5f = 1kHz -111.5in EquivalentInput NoiseCurrent 等效输入噪声电流f = 10Hz -0.3.9PA√Hzf = 100Hz -0.2.3f = 1kHz -0.1.2图4 输入失调电压调零电路应用电路图:图5 典型的偏置电压试验电路图6 老化电路图7 典型的低频噪声放大电路图8 高速综合放大器图9 选择偏移零电路图10 调整精度放大器图11 高稳定性的热电偶放大器图12 精密绝对值电路。

ldo集成电路设计

ldo集成电路设计

ldo集成电路设计LD0集成电路设计是现代电子技术领域中的一个重要方向。

LD0是指低压差线性稳压器,它能够将输入电压稳定在设定的输出电压上,具有稳定电压输出、高效率、低功耗等特点。

在各种电子设备中,LD0集成电路广泛应用于电源管理、电池充电、通信设备等领域。

LD0集成电路设计的核心是稳压器电路的设计。

稳压器电路由基准电压源、误差放大器、功率输出器等组成。

基准电压源提供稳定的参考电压,误差放大器通过比较输入电压和参考电压来产生误差信号,功率输出器根据误差信号调整输出电压。

LD0集成电路中的这些部分都需要精确设计和优化,以保证稳定的输出电压。

在LD0集成电路设计中,最关键的是误差放大器的设计。

误差放大器负责将输入电压和参考电压进行比较,并产生误差信号。

误差放大器通常由运算放大器和一些外部元件组成。

运算放大器是一种重要的模拟电路元件,具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点。

在LD0集成电路设计中,选择合适的运算放大器,并通过合理的电路设计来实现误差放大器的功能。

另一个需要注意的是功率输出器的设计。

功率输出器负责根据误差信号调整输出电压。

在LD0集成电路设计中,功率输出器通常采用MOS管作为功率开关。

MOS管具有开关速度快、功耗低等特点,非常适合用于功率输出器。

在设计功率输出器时,需要考虑功率开关的驱动电路、保护电路等,以确保LD0集成电路的稳定工作。

除了误差放大器和功率输出器,LD0集成电路设计中还需要考虑其他因素。

例如,输入电压范围、输出电压范围、负载能力等都需要在设计过程中进行合理的选择和优化。

此外,还需要考虑温度漂移、噪声抑制、短路保护等方面的设计。

在LD0集成电路设计中,模拟电路设计和数字电路设计都起着重要的作用。

模拟电路设计主要涉及运算放大器、电阻、电容等模拟元件的选择和布局,而数字电路设计主要涉及逻辑门、时钟信号、控制信号等数字元件的设计和优化。

模拟电路设计和数字电路设计之间的协调是LD0集成电路设计的关键。

集成运算放大器IC的分类【经典】

集成运算放大器IC的分类【经典】

集成运算放大器IC的分类通用型通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。

这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。

例mA741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。

它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。

精密运放精密运算放大器一般指失调电压低于1mV的运放并同时强调失调电压随温度的变化漂移值要小于100V。

对于直流输入信号,VOS和它的温漂足够小就行了,但对于交流输入信号,我们还必须考虑运放的输入电压噪声和输入电流噪声,在很多应用情况下输入电压噪 [1]声和输入电流噪声显得更为重要一些。

同时,很多应用设计中需要使用可编程高精密运算放大器(PVGA),在信号链中对放大倍数进行动态调整。

在用于实现许多高端传感器的输入处理设计时,如何选择最佳的精密运算放大器却存在一些挑战。

在传感器类型和(或)其使用环境带来许多特别要求时,例如超低功耗、低噪声、零漂移、轨到轨输入及输出、可靠的热稳定性和对数以千计读数和(或)在恶劣工作条件下提供一致性能的可再现性,运算放大器的选择就会变得特别困难。

在基于传感器的复杂应用中,设计者需要进行多方面考虑,以便获得规格与性能最佳组合的精密运算放大器,同时还需要考虑成本。

具体而言,斩波稳定型运算放大器(零漂移放大器)非常适用于要求超低失调电压以及零漂移的应用。

斩波运算放大器通过持续运行在芯片上实现的校准机制来达到高DC精度。

精密运算放大电路与普通运算放大电路的区别:普通运算放大电路构成一般类似,精密放大电路会多一些电源去耦,滤波等特殊设计的电路。

主要区别在于运算放大器上,精密运算放大器的性能比一般运放好很多,比如开环放大倍数更大,CMRR更大,速度比较慢,GBW,SR一般比较小。

失调电压或失调电流比较小,温度漂移小,噪声低等等。

好的精密运放的性能远不是一般运算放大器可以比得,一般运放的失调往往是几个mV,而精密运放可以小到1uV 的水平。

LM324应用电路设计

LM324应用电路设计

LM324应用电路设计LM324是一种常见的集成运算放大器,广泛应用于各种电子产品中的信号处理电路。

它是一种低功耗、高增益、大电压范围的运放,具有良好的温度稳定性和频率响应特性。

下面我将介绍一些常见的LM324应用电路设计。

1.增益放大电路LM324可以被用作一个放大器,可以将输入信号的幅值放大到所需的增益。

在这种电路中,输入信号通过一个电阻接地,输出信号通过一个电容连接到负反馈端,以实现放大功能。

通过调节反馈电阻的大小,可以改变放大倍数。

2.滤波器电路3.正弦波发生器使用LM324可以设计正弦波发生器电路,生成不同频率的正弦波信号。

这种电路主要是通过调整输入电压的频率和相位差,利用负反馈原理产生稳定的正弦波信号。

可以通过改变电阻和电容的数值,来调节输出信号的频率范围和幅值。

4.比较器电路LM324还可以用作比较器电路,用于比较两个输入信号的大小。

比较器电路一般由两个输入端和一个输出端组成。

当其中一个输入信号大于另一个输入信号时,输出高电平;反之,输出低电平。

比较器电路可以用于电压检测、开关控制等应用。

5.双电源电压跟随器在一些需要双电源供电的电路中,为了保证电路的正常工作,需要一个双电源电压跟随器来跟踪并保持双电源电压的一致性。

LM324可以被用作双电源电压跟随器的关键部分,通过连接两个OP放大器来实现。

一个OP放大器用于跟随正电源电压,另一个用于跟随负电源电压,从而实现对双电源电压的跟踪。

总结:LM324是一种功能强大的集成运算放大器,可以广泛用于各种应用电路设计中。

上述只是介绍了一些常见的应用,实际上还可以用于许多其他电路设计,如振荡器、滑动平均滤波器、功率放大器等。

根据不同的应用需求,可以调整电路参数和连接方式,在设计过程中需要仔细考虑电路稳定性、带宽、抗干扰能力等因素。

《2024年CMOS高性能运算放大器研究与设计》范文

《2024年CMOS高性能运算放大器研究与设计》范文

《CMOS高性能运算放大器研究与设计》篇一一、引言运算放大器(OpAmp)在各种电子设备中起着关键作用,尤其在信号处理和数据分析中。

随着科技的发展,对运算放大器的性能要求也越来越高。

CMOS(互补金属氧化物半导体)技术因其低功耗、高集成度等优点,在高性能运算放大器的设计中得到了广泛应用。

本文将探讨CMOS高性能运算放大器的研究与设计。

二、CMOS运算放大器的基本原理CMOS运算放大器主要由差分输入对、电流镜、输出级等部分组成。

其基本原理是通过差分输入对接收输入信号,利用电流镜进行电流放大,最后由输出级输出放大的信号。

CMOS技术由于其特殊的结构,能够提供较高的增益、低噪声以及优秀的线性度。

三、CMOS高性能运算放大器的设计要求设计高性能的CMOS运算放大器,需要满足以下几个要求:1. 高增益:保证信号在传输过程中的损失最小。

2. 低噪声:减小信号的干扰,提高信噪比。

3. 高线性度:保证信号在放大过程中不失真。

4. 低功耗:在保证性能的同时,尽量降低功耗。

5. 高集成度:适应现代电子设备小型化的趋势。

四、CMOS高性能运算放大器的设计方法1. 差分输入对的设计:选择合适的晶体管尺寸和偏置电流,以提高输入差分对的跨导和带宽。

2. 电流镜的设计:采用电流镜结构,以实现电流的精确复制和放大。

3. 输出级的设计:选择合适的负载电容和输出级晶体管,以提高输出驱动能力和带宽。

4. 电路的优化:通过调整电路的偏置电压和反馈网络,优化电路的性能。

五、CMOS高性能运算放大器的实现与测试根据上述设计要求和方法,我们设计了一款CMOS高性能运算放大器。

通过仿真和实际测试,该放大器具有高增益、低噪声、高线性度等特点,且功耗较低,符合设计要求。

此外,我们还对该放大器进行了长期稳定性的测试,证明了其良好的可靠性和稳定性。

六、结论本文对CMOS高性能运算放大器的研究与设计进行了探讨。

通过了解其基本原理、设计要求、设计方法以及实现与测试,我们可以看到CMOS技术在高性能运算放大器设计中的优势。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
14
)
( 10)
相对于普通电流分配单元 ( r out = r ds ) [ 8] , 本电 路的输出阻抗为两个晶体管导通阻抗值之和再加上 g m14 r ds14 r ds15 ( 1+ 的电流源。 当电路中所有晶体管都处于饱和区, 且 UGS14 = UGS8 , U DS15 = UDS9 , 调节 U b 可使下式成立, 即 Ub = UGS8 + ( U GS9 - U T H 9 ) = UGS14 + ( U GS15 UT H 15 ) ( 11)
Design of a Low Voltage, High Speed and High Stability Integrated OP AMP Chip
Zhao Qium ing, Zhao M ing jian, Wang Weidong
( I nf ormation & Communication College, Guilin Univer sity of Electronic Technology , Guilin 541004, China)
Abstract: Based on a 0 18 m CM OS st andar d process, a hig h speed, w ideband and high st abili t y integr at ed op amp chip w it h 1 8 V vo ltag e and 910 M H z bandw idth w as designed. T he const i t ut io n pr inciple of t he op amp, t he applicat io n met hods o f M iller compensat ion capacito r and ze roing r esist or compensat ion t echnique, and the design m et hods o f int eg rat ed t ri branch cur rent ref erence and t he low v olt ag e fo ld cascode bias cur rent dist ribut io n circuit w ere described. T he post sim ulat ion verif icat io n test of t he chip layout by Cadence Spect re emulato r indicat es t hat the design can eff ect iv ely impr ove t he st abilit y and speed o f t he system, w hich has ex cellent pow er supply reject ion rat io as w ell as larg er out put sw ing. F inally , t he desig n r esult s of t he chip w ere given. T he sim ulat ion and t est result s show t hat t he chip can be applied t o t he elect ronic sys t ems, including amplif icat ion of the w eak sig nal at middle f requency, analog calculat ion, act ive filt er and A GC, et c. Key words: high st abilit y; M iller compensat ion; zero ing resist or; t ri branch current reference; CM OS DOI: 10. 3969/ j. issn. 1671 - 4776. 2010. 07. 011 EEACC: 2570 D
r f
若使电路的零点值等于电路的第一个非主极点 值 , 便可实现零极点对消, 实现相位补偿 , 提高电 路稳定性。根据式 ( 4 ) 可以求出该电路的零点与 第一非主极点为
J uly 2010
452 M icr onanoelectronic T echno logy V o l. 47 N o. 7
将该两级运放第一 ( 二 ) 级电路等效为受控电 流源 g m uin 和 g m uI , C I ( C ! ) 和 R I ( R ! ) 分别 是从第一 ( 二 ) 级输出端的对地的等 效电容和电 阻 , C f 为弥勒补偿电容 , R f 为调零电阻。 其系统函数由式 ( 4) 表达 H (S)=
[8]
, 即
uout ( S) = uin ( S) ( 4)
图1 Fig 1
芯片核心电路图
g mI g m II R I R ! { 1- S [ ( C f / g m II ) - R f C f ] } 2 3 1+ bS + cS + d S 式中: S 为拉普拉斯域变量; b = ( C II + C f ) R II + ( C I + C f ) R I + g m II R I R II C f + R f Cf c= [ R I R II ( C I C II + C f CI + C f C II ) + R f C f ( R I C I + R I I C II ) ] d = R I R II R f C I C II C f
一, 广泛应用于各类电子产品中。在通信和多媒体产 品中, 宽带、高速、高稳定性是模拟集成运放研究发 展的重要方向, 采用低工作电压也是当前集成运放的 一个普遍趋势之一。需要关注的问题是较低的工作电 压虽然有利于降低功耗
[ 1- 4]
, 但是又给集成运放的速
度、相位裕度、摆幅等重要性能指标带来了影响。 本设计在电路技术方面采用两级运算放大器的 电路结构 , 融合了弥勒补偿电容结合调零电阻补偿 技术 , 设计了集成三支路基准电流源结合低压共源 共栅偏置电流分配电路, 有效提高了系统的稳定性 与速度, 使系统 在具有优良电 源抑制比、满 足带 宽、速度、稳定性等指标要求下, 还具有较大的输 出摆幅, 能更好地适应在低电源电压条件下工作 , 相比于经典的套筒式与折叠式共源共栅结构
0
引 言
模拟集成运算放大器是集成电路的主要类型之
提高 电路的相位 余度及摆 率等性能 指标的目 的
[ 3 , 8, 12]

设计关键晶体管 M 10 ~ M 13 和 M 16 的宽长比以 及弥勒补偿电容值与尾电流源的输出偏 置电流 I 1 和 I 2 , 利用式 ( 1) [ 8] , ( 2) 和 ( 3 ) 可以分别设计 出放大器的 增益 ( A ) 、单位增益带宽 ( GB ) 、输 出摆率 ( SR ) , 即 A= - 2 g m12 I 1 ( 13 + 11 ) GB = SR = I 2( g m12 Cf I1 Cf - g m 16 16 + I2 ) ( 1) ( 2) ( 3)
1
芯片关键电路设计
系统芯片核心电路图如图 1 所示。电路可以分
图 2 两级放大小信号弥勒等效模型 Fig 2 M iller equivalent model of t he tw o st age amplif ied small signal
为高速集成运算放大器、电流基准源、缓冲输出电 路三部分。
收稿日期 : 2010 - 01 - 28 基金项目 : 广西科学研究与技术开发计划资助项目 ( 桂科基 0731021) E mail: mj china 1224@ 163. com
2010年 7 月
微纳电子技术第47卷第7期
451
赵秋明等 : 低电压 、 高速 、 高稳定性集成运算放大器芯片设计
Core Leabharlann ircuit of t he proposed chip
1 1
两级集成运算放大器电路 两级集成运算放大电路如图 1 中晶体管 M 10 ~
( 5) ( 6) ( 7)
M 18 、电阻 R r 、电容 C r 构成。 M 10 ~ M 15 构成该运 放的差动输入级电路 , 信号由 M 12 和 M 13 的栅极差 分输入; M 10 和 M 11 为电流镜负载; M 14 和 M 15 构成 高输入阻抗的尾 电流源。 M 16 ~ M 18 构成的 电流源 负载反相放大器作为运放的输出级。该电路通过引 入弥勒补偿电容 C 和调零电阻 R 串联网络达到了
微电子器件与技术 M icroelect ronic Device & T echnolo gy
低电压、高速、高稳定性集成运算放大器芯片设计
赵秋明, 赵明剑, 王卫东
( 桂林电子科技大学 信息与通信学院, 广西 桂林 541004) 摘要: 基于 0 18 m CM OS 标准工艺, 设计了一种工作电压为 1 8 V 、 带宽达到 910 MH z 的高 速、 宽带、 高稳定性的集成运算放大器芯片 。阐述了该放大器电路构成原理、 弥勒补偿电容和调 零电阻补偿的应用方法、 集成三支路基准电流源与低压共源共栅偏置电流分配电路的设计方法。 利用 Cadence Spectr e 仿真器对芯片版图进行了后端仿真验证测试。 通过对测试结果的分析, 表 明了本设计能够有效提高系统的稳定性和速度, 并具有优良电源抑制比和较大的输出摆幅。 最后 给出了芯片设计达到的结果。 仿真测试结果表明 , 本设计芯片可应用于中频段需要对微弱信号处 理的放大、 模拟运算 、有源滤波、 AGC 等电子系统。 关键词: 高稳定性; 弥勒补偿; 调零电阻; 三支路基准电流源 ; CMOS 中图分类号 : T N 432 文献标识码 : A 文章编号 : 1671 - 4776 ( 2010) 07 -0451 - 05
相关文档
最新文档