检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：曾菊员湖南师范大学

学位级别：硕士

模拟集成电路设计是随着VLSI技术的进步以及电子系统集成化的迫切需求应运而生。模拟滤波器作为模拟集成电路的重要单元，其结构生成方法和电路设计方法可推广至大规模集成电路设计，具有重要的参考价值和实际应用价值。跨导运算放大器(... 详细信息

模拟集成电路设计是随着VLSI技术的进步以及电子系统集成化的迫切需求应运而生。模拟滤波器作为模拟集成电路的重要单元，其结构生成方法和电路设计方法可推广至大规模集成电路设计，具有重要的参考价值和实际应用价值。跨导运算放大器(OperationalTransconductance Amplifier，简称OTA)，它具有极佳的性能优点和明显的实用和理论价值，引起了电路和系统学术界的巨大兴趣。本文研究了OTA的原理与应用电路。首先介绍了电流模式电路及OTA的发展情况。然后介绍了模拟滤波器的一些基本理论及经典实现方法。接着在OTA模型电路的基础上，全面归纳了OTA作为有源器件的模拟信号处理及运算电路：基于OTA的放大器、加法器、积分器等电路。在国内外研究成果的基础上，提出了一种基于平衡输出OTA的电流模式多功能滤波器，这种电路具有更好的高频特性，结构简单。介绍了一种任意阶电压模式多功能OTA-C滤波电路。以信号流图为基础，利用跨导运算放大器和电流传输器提出了一种新的高阶OTA和CCⅡ电流模式多功能滤波器，只需选择不同的输出组合就可以实现五种滤波功能。接着基于迈逊信号流图理论，成功地设计出了一种新颖的基于MOCCCⅡ和CCⅡ-实现的n阶低通滤波器电路模型，该电路结构简单，由一个CCⅡ-、n个MOCCCⅡ和电容构成。与同类型电路相比，所用元器件较少，且电路中所有电容均接地，便于集成且与VLSI工艺兼容。最后，对基于OTA的正弦波振荡电路作了阐述，电路能实现振荡频率和振荡条件的独立调节。文章中所提出的滤波电路及振荡电路都经过了PSpice仿真软件的论证，结果与理论分析一致。

关键词：跨导运算放大器电流模电路模拟集成电路有源滤波器

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跨导运算放大器及其滤波器原理与应用

跨导运算放大器及其滤波器原理与应用

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作者：刘金华湖南大学

学位级别：硕士

模拟集成电路设计是随着VLSI技术的进步以及电子系统集成化的迫切需求应运而生。低电压、低功率CMOS模拟电路与电流模式集成电路由于具有诸多的优点而成为当前VLSI技术理论工作者和设计工程师所关注的热点。模拟滤波器作为模拟集成电路... 详细信息

模拟集成电路设计是随着VLSI技术的进步以及电子系统集成化的迫切需求应运而生。低电压、低功率CMOS模拟电路与电流模式集成电路由于具有诸多的优点而成为当前VLSI技术理论工作者和设计工程师所关注的热点。模拟滤波器作为模拟集成电路的重要单元，其结构生成方法和电路设计方法可推广至大规模集成电路设计，具有重要的参考价值和实际应用价值。论文研究跨导运算放大器及其滤波器电路的原理和设计。首先介绍了模拟集成电路的重要性和国际国内研究状况和MOS晶体管的模型以及由MOS晶体管所构成的几种电流镜和源耦差分对电路的原理及性能比较；对基本型跨导运算放大器进行了深入的研究同时探讨了两种提高其线性输入范围的方法，并系统地归纳了跨导运算放大器在有源网络元件模拟和模拟信号运算等方面的应用；详细介绍了三种双二阶OTA-C滤波器的设计方法：有源RC模拟法、信号流图法和方块图法以及两种高阶OTA-C滤波器设计方法，即跳耦法和传输函数信号流图法，并根据设计方法实现电路实例以及对实例电路进行PSpice仿真；提出了一种思维新颖的低电压低功率跨导运算放大器；最后提出了跨导运算放大器和多输出电流传输器(ccⅡ+／-)混合实现的双二阶电路。

关键词：跨导运算放大器有源滤波器模拟集成电路 CMOS

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用于14位1.25 GS/s ADC的跨导运算放大器

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微电子学 2019年第3期49卷 299-305页

作者：魏娟黄正波雷郎成苏晨中国电子科技集团公司第二十四研究所重庆400060 西安交通大学微电子学院西安710049

设计了一种用于14位1.25 GS/s流水线ADC的全差分的跨导运算放大器(OTA)。采用带正反馈和增益自举电路的套筒式两级混合密勒补偿结构,并在传统密勒补偿结构基础上增加了带一组调零电阻的辅助密勒补偿结构。这两种补偿结构使得频率补偿更... 详细信息

设计了一种用于14位1.25 GS/s流水线ADC的全差分的跨导运算放大器(OTA)。采用带正反馈和增益自举电路的套筒式两级混合密勒补偿结构,并在传统密勒补偿结构基础上增加了带一组调零电阻的辅助密勒补偿结构。这两种补偿结构使得频率补偿更加灵活。对OTA的零极点进行理论分析和整体传递函数解析,再进行传递函数重构,进而实现了高增益、大带宽和高相位裕度。仿真结果表明,该OTA的增益带宽积大于17 GHz,开环增益大于94 dB。该OTA完全满足14位1.25 GS/s流水线ADC的性能要求。

关键词：跨导运算放大器零极点传递函数 A/D转换器

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一种高增益带宽积CMOS跨导运算放大器

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微电子学 2017年第5期47卷 597-600页

作者：高瑜宏朱平中北大学仪器与电子学院太原030051

提出了一种高增益带宽积CMOS跨导运算放大器,它采用多级前馈补偿结构。该跨导运算放大器采用调零电阻补偿技术,取消了一个非主极点,以提高电路的增益带宽积。电路采用0.18μm标准CMOS工艺进行设计,并采用Hspice工具仿真。仿真结果表明,... 详细信息

提出了一种高增益带宽积CMOS跨导运算放大器,它采用多级前馈补偿结构。该跨导运算放大器采用调零电阻补偿技术,取消了一个非主极点,以提高电路的增益带宽积。电路采用0.18μm标准CMOS工艺进行设计,并采用Hspice工具仿真。仿真结果表明,在1.2V工作电压下,直流增益为71dB,增益带宽积为1.4GHz,功耗为2.2mW。

关键词：跨导运算放大器增益带宽积前馈补偿

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一种0.18μm CMOS低电压低功耗跨导运算放大器

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微电子学 2012年第3期42卷 315-317页

作者：张津京裴东西北师范大学物理与电子工程学院兰州730070

采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种低电压、低功耗跨导运算放大器。基于BSIM3V3.1Spice模型,采用Hspice对整个电路进行仿真。在±0.75V电源电压下,电路的直流开环增益达到83dB,相位裕度为63°,功耗为14μW。采用一种应用于... 详细信息

采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种低电压、低功耗跨导运算放大器。基于BSIM3V3.1Spice模型,采用Hspice对整个电路进行仿真。在±0.75V电源电压下,电路的直流开环增益达到83dB,相位裕度为63°,功耗为14μW。采用一种应用于低电源电压、低功耗的基准电路,不仅可为运放提供稳定的偏置电流,而且进一步降低了电路的总体功耗。

关键词： CMOS 跨导运算放大器模拟集成电路

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全差分超级自适应偏置跨导运算放大器

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微电子学 2007年第1期37卷 67-71页

作者：蒋波韡赵怡闵昊复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海201203

介绍了一种低电压、高效率的全差分自适应偏置跨导运算放大器。采用甲乙类的差分结构作为输入级,包含一个本地共模反馈结构(LCMFB),用以提供额外的电流自举,同时也提高其增益带宽积(GBW)和达到近乎理想的电流效率。采用TSMC 0.25μm标... 详细信息

介绍了一种低电压、高效率的全差分自适应偏置跨导运算放大器。采用甲乙类的差分结构作为输入级,包含一个本地共模反馈结构(LCMFB),用以提供额外的电流自举,同时也提高其增益带宽积(GBW)和达到近乎理想的电流效率。采用TSMC 0.25μm标准工艺,实现全差分超级自适应运算放大器。为了比较,同时实现了传统的跨导运放和单端输出超级自适应运放。在10μA偏置电流和2 V工作电压下,与传统结构相比,超级自适应运放的转换速率提升了200倍,增益带宽积提高了4倍;而其全差分结构相对单端结构在几乎所有性能提升一倍的同时,还获得很好的共模抑制比和电源抑制比。

关键词：自适应偏置跨导运算放大器本地共模反馈

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一种低电压CMOS折叠-共源共栅跨导运算放大器的设计

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微电子学 2005年第4期35卷 412-415页

作者：李建中汤小虎魏同立东南大学微电子中心江苏南京210096 解放军理工大学通信工程学院江苏南京210007

设计了一种全差分折叠共源共栅跨导运算放大器,并将其应用于80MHz开关电容带通ΔΣA/D转换器中。该跨导运算放大器采用0.35μmCMOSN阱工艺实现,工作于2.5V电源电压。模拟结果表明,该电路的动态范围为80dB、直流增益63.4dB、单位增益带宽... 详细信息

设计了一种全差分折叠共源共栅跨导运算放大器,并将其应用于80MHz开关电容带通ΔΣA/D转换器中。该跨导运算放大器采用0.35μmCMOSN阱工艺实现,工作于2.5V电源电压。模拟结果表明,该电路的动态范围为80dB、直流增益63.4dB、单位增益带宽424MHz;在最大输出摆幅、建立精度为0.1%时,建立时间为7.5ns,而功耗仅为7.5mW。

关键词：跨导运算放大器折叠-共源共栅全差分 A/D转换器

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高增益跨导运算放大器的设计及在滤波器中应用

高增益跨导运算放大器的设计及在滤波器中应用

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作者：朱东坡河南科技大学

学位级别：硕士

随着电子技术的迅速发展，低功耗，高性能已成为电子产品尤其是便携式电子产品的竞争指标，跨导运算放大器（OTA）作为一个通用模块被广泛应用于驱动大电容负载电路，如振荡器，数据采样系统，以及LDO，DC-DC中的误差放大器。这些系统... 详细信息

随着电子技术的迅速发展，低功耗，高性能已成为电子产品尤其是便携式电子产品的竞争指标，跨导运算放大器（OTA）作为一个通用模块被广泛应用于驱动大电容负载电路，如振荡器，数据采样系统，以及LDO，DC-DC中的误差放大器。这些系统中的应用要求OTA设计时应该具有较低的静态功耗和合理的高速响应。然而，经典结构的放大器，由于其尾电流固定，难以兼顾满足静态下的低功耗高增益和大信号下的高速驱动的要求，低功耗和高速的要求是矛盾的。所以设计具有高增益，低功耗，大摆率的跨导运算放大器成为了集成电路的关键技术领域。本文系统地归纳总结了国内外跨导运算放大器研究现状和发展动态，详细介绍MOS管集成电路原理，跨导运算放大器OTA电路的基本工作原理，通过经典OTA电路模型的电路结构，根据自适应尾电流技术和电流镜分流技术设计了一种新型的OTA跨导运算放大器。本设计采用无锡华润上华公司0.5umDPTM混合信号工艺进行设计。电路中共模电平选用1.2V，负载电容CL选用30pF。绘制出新型OTA电路图，通过HSPICE对经典OTA电路和改进型OTA电路进行仿真对比，仿真结果显示改进型OTA电路低频增益62.4dB,低频带宽1.623MHZ,大信号摆率22.1V/us,版图面积为0.03mm2。同时兼顾了静态低功耗和动态快速响应的性能要求。本文后半部分是将设计的新型OTA电路应用到OTA-C滤波器设计中，根据经典的全集成OTA-C有源滤波器的设计方法，分别基于信号流程图法和级联法设计出来二阶低通滤波器和五阶低通滤波器，嵌入所设计的OTA跨导运算放大器,通过PSPICE仿真验证，设计方案正确。提出了一种可实现任意阶全集成滤波器设计方法，嵌入所设计的OTA跨导运算放大器，绘制出四阶带通滤波电路图，并进行PSPICE仿真验证，仿真结果显示滤波器各性能指标达到设计要求。

关键词：跨导运算放大器 MOS管模拟集成电路有源滤波器

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应用于包络跟踪的高线性跨导运算放大器的设计

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电子器件 2012年第5期35卷 530-534页

作者：夏斯青高怀苏州市射频功率器件及电路工程技术研究中心江苏苏州215123

设计了一款改进的基于交叉耦合结构的跨导运算放大器(OTA)。设计和分析过程中依据严格的理论推导,新结构在高输入摆幅下线性度得到明显优化,当输入为2V@5MHz正弦波时,谐波总量从0.7%降至0.3%,并成功应用于包络跟踪功率放大器。仿真测试... 详细信息

设计了一款改进的基于交叉耦合结构的跨导运算放大器(OTA)。设计和分析过程中依据严格的理论推导,新结构在高输入摆幅下线性度得到明显优化,当输入为2V@5MHz正弦波时,谐波总量从0.7%降至0.3%,并成功应用于包络跟踪功率放大器。仿真测试基于CSMC 0.5μm CMOS工艺,仿真结果表明二到五次谐波分量总和从传统OTA的-40 dB降低到-52 dB,同时在VSS系统联合仿真平台上,用15 MHz带宽的OFDM调制信号测试星座图,其聚敛性也得到了明显优化,矢量误差从4.7%降至3.6%。

关键词：跨导运算放大器交叉耦合结构线性度优化

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低电压CMOS可调增益跨导运算放大器的设计与应用

低电压CMOS可调增益跨导运算放大器的设计与应用

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作者：林思远广西师范大学

学位级别：硕士

集成电路是当今电子与通信领域的一门前沿学科,世界各国都投入巨大的人力和财力去促进集成电路产业的发展,随着近些年移动消费电子对电路的性能、功耗、集成度等方面的要求越来越高,半导体集成电路更是得到了迅猛发展。跨导运算放大器... 详细信息

集成电路是当今电子与通信领域的一门前沿学科,世界各国都投入巨大的人力和财力去促进集成电路产业的发展,随着近些年移动消费电子对电路的性能、功耗、集成度等方面的要求越来越高,半导体集成电路更是得到了迅猛发展。跨导运算放大器作为模拟集成电路中最基础同时也是用途最广泛的单元之一,更是受到了极大的关注,它不仅可以用于模拟信号的运算、处理、变换,还可以直接用在开关电路中,其性能的好坏更是直接影响到整个模拟集成电路的性能。本文主要是针对跨导运算放大器进行了研究、设计和应用。本文的主要工作包含:(1)从基本跨导运算放大器的原理出发,简明扼要的介绍了现有CMOS跨导运算放大器的电路结构,在此基础上提出了本文所设计的低电压可变增益跨导运算放大器。电路从三个方面对现有跨导运算放大器进行了改进,具体是在输入级采用了信号衰减技术,提升了电路的线性度:使用复制更加精准的电流镜结构来减小电路的误差;在输出级使用超级折叠共源共栅结构去提升电路的增益。通过模拟仿真显示该OTA的直流开环增益在53dB至68dB之间可调,静态功耗最小为540μW,单位增益带宽为68dB至79MHz,在1MHz时的等效输入噪声为29nV/√kHzz至32nV/√kHz,在电源电压为±0.8V的情况下,线性区间为±0.55V,整个跨导放大器具有低电源低压、增益可调、单位增益带宽大、线性度高、功耗低等特征。(2)将本文所设计的低电压CMOS可调增益跨导运算放大器应用到电压模式三端输入单端输出OTA-C多功能滤波器中。此滤波器的电路结构仅由三个OTA以及两个电容构成,结构简单,在不改变电路主体结构的情况下,只需要改变输入端的电压组合就可以完成低通、高通、带通、带阻四种滤波功能的转换,且截止频率可以通过控制OTA的增益来进行控制,具有很好的实用性。(3)在完成滤波器设计的情况下还基于本文所设计的OTA电路设计了一个环形振荡器。整个振荡器电路由5个级联OTA和两个模拟电阻构成,电路结构简单,版图面积小,易于集成在芯片上,并且可以通过调整OTA的增益来控制振荡器的频率,震荡频率为50MHz 至 62.5MHz。(4)按照版图设计规则对所研究的CMOS低电压可变增益跨导运算放大器进行了版图设计,并对版图进行了后仿真设计,误差在设计允许范围内。与本文相关的电路结构已经申请国家专利两项。

关键词：跨导运算放大器可调增益滤波器振荡器

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