适用于OTA-C滤波器的高线性OTA的设计

设计了一种适用于OTA-C滤波器的高线性运算跨导放大器(OTA).该OTA采用新型的乘法器输入级,以获得大的线性跨导输入范围;采用一种新的共模负反馈(CMFB)策略,将主放大器输出电压线性压缩后再引入CMFB电路,以改善传统CMFB结构对OTA输出线性范围的限制.在SMIC.35 μm标准CMOS工艺下仿真,结果显示:输入级的线性跨导差分输入电压范围达到了—2～2 V,等效跨导在1 μS时,直流(DC)开环增益达到了76 dB,共模抑制比(CMRR)为140 dB,电源抑制比(PSRR)为144 dB.基于这种OTA设计了OTA-C二阶低通巴特沃斯滤波器.通过调节OTA的跨导,滤波器在1 pf的负载电容下的截止频率从11 kHz变化至419 kHz;当截止频率为100 kHz时输出为3 Vp-p@100 kHz时的总谐波失真(THD)为—47 dB.     

基于55 nm CMOS工艺的可变增益放大器

为了实现5G通信系统中高数据传输速率的要求,满足宽带条件下接收信号幅度的大动态范围变化,基于Global Foundries 55 nm CMOS工艺提出一种宽带且增益大范围线性变化的可变增益放大器.在该可变增益放大器中,采用改进型Cherry-Hooper放大器结构使其动态范围和电路带宽有效扩展,并利用晶体管的可调谐特性,在不使用附加电路的前提下使增益变化具有良好线性,解决了CMOS电路中放大器增益与控制电压非线性变化的难题,同时添加低截止频率的高通滤波器,消除可变增益放大器的直流偏移,并降低其误码率.版图仿真结果表明,在-33.4～46.9 dB的超宽动态范围内实现增益线性变化,3-dB带宽对应的频率达到1.89 GHz(0.000 12～1.9 GHz),可变增益放大器芯片(核心区域,不含焊盘)面积仅为0.006mm~2.该可变增益放大器指标完全满足目前5G宽带通信系统的要求.     

一种应用高线性度OTA的具有宽调节范围的G_m-C滤波器（英文）

提出了一种改进的高线性度、宽调节范围的可调跨导运算放大器(OTA).其采用输入衰减和交叉耦合差分对两种线性化技术实现高线性度.此外采用源级退化电流镜结构对跨导值进行调节,实现了20倍的调节范围,同时保证了调节过程中维持相同的输入电压幅度.为了验证该OTA结构的有效性,设计了一个3阶低通滤波器.电路采用0.18μm SMIC CMOS工艺模型,仿结果显示,滤波器实现了从600 k Hz到10 MHz的线性调节,电流消耗为0.9-1 m A,其IIP3最高24.8 d Bm.     

一种3.3 V/0.6μm轨对轨CMOS运算放大器的设计

基于0.6μm CMOS工艺,设计了一种轨对轨运算放大器.讨论了该运算放大器的原理、性能及设计方法,并进行了模拟仿真.此运算放大器采用了3.3V单电源供电,其输入共模范围和输出信号摆幅接近于地和电源电压,即所谓输入和输出电压范围轨对轨.其运放的小信号增益为77dB,单位增益带宽为4.32MHz,相位裕度为79度.由于电路简单,工作稳定,输入输出线性动态范围宽,非常适合于SOC芯片内集成.     

高线性度低功耗OTA的实现

采用衰减器技术和负反馈设计了一种新的高线性度低功耗的跨导运算放大器（OTA）.提出的OTA能有效地抑制3次谐波分量（HD3）从而使其线性度得到很大改善,同时它可以通过改变衰减器因子实现跨导可调.电路采用TSMC 0.18 m工艺在Cadence的Spectre 中进行设计与仿真,结果表明它的线性范围为-0.65~0.65 V,功耗仅为0.73 mW.最后通过一个四阶OTA-C滤波器验证了该OTA的性能.     

工作在亚阈值区CMOS OTA的研究

本文报道了一种新颖的 CMOS运算跨导放大器 ( OTA) ,OTA的设计核心 MOSFET工作在亚阈值区 .当MOSFET工作在亚阈值区时 ,其漏电流小于 1 0 0 n A,所以 ,这种 OTA具有更小的功耗 ,这就肯定了亚阈值区效应在低功耗电路设计中的重要作用 .计算机模拟结果表明 ,在电源电压为± 3 V时 ,该 CMOS OTA的 -3 d B带宽可达 1 .8MHz,线性输入范围可达到 -2 .5～ 2 .5V,功耗 53～ 1 3 9μW,误差小于 1 .2 % .     

一种基于BiCMOS工艺误差放大电路的设计

针对消费电子产品PWM电流型DC-DC电源管理芯片的特点，设计了芯片中所必需的误差放大器，利用带隙基准电压源的原理，结合OTA放大器，提出一种新的误差放大器电路的设计，实现了芯片中误差放大器的功能，满足了芯片电压环路的要求。基于UMC0．6μm BCDBiCMOS工艺，Hspice软件仿真的结果表明所设计的误差放大电路具有结构简单、稳定性高、功耗低等特点，可工作在3．3V-5．5V的电压范围下，性能有很大改善，满足了芯片的需要，可以用于类似芯片中。     

一种高线性可调CMOS OTA的设计

基于理想MOS（金属氧化物半导体）模型的基础上设计一种高线性全差分对CMOS（互补金属氧化物半导体）OTA（跨导运算放大器）。这个电路主要由一个交叉耦合单元和一个源极耦合差分对构成,同时用到了电流镜技术。结果,它具有良好的线性输入和线性可调范围。此电路结构简单,便于集成。     

脑电信号检测专用集成电路的设计

采用CSMC双层多晶、双层金属、N阱0.6μm互补金属氧化物半导体工艺,设计一种脑电信号检测专用集成电路(ASIC).系统包含基于斩波技术的差分差值放大器、跨导运算放大器(OTA)-C低通滤波电路、增益调整电路、两相非重叠时钟产生电路和带隙电压基准等电路.仿真结果表明,输入信号在-0.862~0.902V范围内,输入和输出都是线性关系,且共模抑制比可达114 dB,符合设计要求.     

低功耗、高线性CMOS可编程放大器

针对接收机前端中可变增益放大器需要高线性处理大信号的问题,分析了使用源极退化电阻以及跨导增强电路的放大器线性度;设计了使用改进型跨导增强电路的放大器。它具有更强的跨导增强能力,同时减小了输入M O S管跨导由于漏源电压变化产生的非线性失真。提出了一种对称的可变电阻结构,它降低了M O S管开关带来的非线性。仿真结果表明,放大器在3.3V电源电压下直流功耗为1.5mW,在1~10MH z带宽、3~24 dB增益范围内,差分输出信号峰峰值为3.3V时,总谐波失真低于-60 dB。     

5V单电源供电的宽带低噪声放大器

本次设计的宽带放大器为5V单电源供电的宽带低噪声放大器,整个系统通频带为20Hz～30MHz,放大器电压增益40dB（100倍）。功率放大部分采用具有高驱动力的运放搭建,驱动50负载时,输出电压有效值可达10V。放大器输入为正弦波时,可测量并数字显示放大器输出电压的峰峰值和有效值,输出电压（峰峰值）测量范围为0.5～10V,测量相对误差约3.45%。     

一种高线性GaAs pHEMT宽带低噪声放大器的设计

针对互补金属氧化物半导体工艺在高频时性能差的缺点,基于砷化镓赝配高电子迁移率晶体管器件,设计了一种用于无线通信系统的宽带低噪声放大器,宽带低噪声放大器的设计采用负反馈来获得平坦的增益和较低的输入输出反射系数。电路版图设计好后利用Advanced Design System 2005进行仿真。仿真结果表明,该放大器在0.3~2.2 GHz频带内,增益高于12 dB,且变化小于3 dB;噪声系数在1.04~1.43 dB之间,输入输出反射系数均小于-10 dB,群延时特性在整个频带内接近线性,且在整个频带内无条件稳定,所设计的宽带低噪声放大器能够很好地满足实际需要。     

跨导恒定性自适应的低电压Rail-to-Rail放大器

利用“较小电流选择电路”实现的低电压恒跨导Rail-to-Rail放大器输入级具有跨导gm随共模输入电压、Vcm变化小、设计简单的优点．分析了该设计思想中的两个基本假设,提出一种改进型偏置电路,“跨导稳定”部分能随工艺漂移自适应地调整gm使之保持恒定;输出阻抗高且工作压降小的恒流源部分能提高输入对管的饱和工作范围及其偏置的恒流特性,从而提高gm的恒定性．Vcm在整个VDD范围内,跨导gm变化仅3．1％。     

基于功率合成器的北斗射频功率放大器设计

针对当前应用于北斗卫星系统的射频功率放大器的小功率、低效率、高成本等缺点,本文提出一种基于功分合路器的改进型三级级联射频功率放大器设计方案。利用负载牵引法对末级功率放大器进行设计,利用集总参数与分布参数相结合的技巧对微带低通滤波器进行设计,利用小信号S参数法对前置级放大器进行设计。通过详细的理论分析和仿真优化,结合射频硬件电路和结构的设计要求,实际制作并实现稳定高效的30 W射频功率放大器设计。该方案可使低供电电压的小功率射频器件实现较大功率输出,并较好地兼顾线性度和效率。     

带有源巴伦的CMOS宽带低噪声放大器设计

设计了一种400～800 MHz带有源巴伦的低噪声放大器(balun-LNA).电路输入级采用共栅结构实现宽带匹配,输出端使用共源漏技术来实现巴伦功能,将单端输入信号转变为差分输出信号,利用参数优化设计来降低噪声性能.电路采用TSMC 0.18 μm RF CMOS工艺仿真,结果表明:在400～800 MHz工作频段内,balun-LNA的输入反射系数小于-12 dB,噪声系数为3.5～4.1 dB,电压增益为18.7～20.5 dB,在3.3V电压下功耗约为17.8 mW.     

一种CMOS高线性度压控跨导运算放大器

利用ＭＯＳ管组合线性单元，设计一种ＣＭＯＳ跨导运算放大器，其线性补偿原理清晰，电路结构简单．ＳＰＩＣＥ模拟结果表明：在±５Ｖ电源及非线性误差小于１％条件下差模输入电压范围达８Ｖ（峰－峰值），－３ｄＢ带宽达１０ＭＨｚ，增益受片外电压控制，可以连续调节     

电流提升CMOS运算跨导放大器

提出了一种设计CMOS运算跨导放大器(OTA)的新电路结构,这种结构是在基本OTA中引入偏置电流提升电路,故称为电流提升OTA。讨论了电路设计方法,并用3μmP阱CMOS工艺制出了器件样品。测试结果表明,这种新结构OTA在输入信号允许范围、—3dB带宽、转换速率等方面均优于基本OTA。作为一个应用实例,用两个电流提升OTA及两个分立电容组成了二阶高通滤波器,该滤波器的截止频率f_O可由电信号连续调节,其可调范围是从10KHz至300KHz。     

基于电压模式OA-OTA多功能滤波器设计

提出了一种仅用有源器件 OA(运算放大器)和 OTA(跨导运算放大器)设计的电压模式二阶多功能滤波器电路,通过选择不同的输入输出端,可以实现低通、带通、高通、带阻及全通等五种滤波器功能.调节两个 OTA 的跨导增益来调节电路的中心频率和品质因数.该电路仅含两个 OA 和两个 OTA,不含任何无源器件,相比同类电路,该电路具有结构简单,便于集成的优点.PISPICE 仿真结果表明,提出的电路方案是可行的.     

有源环路低通中运放带宽对相噪的影响

锁相环是无线电系统的重要组成部分.在使用宽带压控振荡器的宽输出锁相环中,为了满足压控振荡器的调谐电压范围,使用运算放大器构建的有源环路低通是锁相环必不可少的组成部分.本研究从运算放大器单位增益带宽的角度,运用仿真手段,详细阐述该运放指标对锁相环相位噪声的影响,并选用两款不同的运放进行对比测试,进而得出设计过程中的选型指南.     

一种时间放大器的线性范围扩大技术

提出了一种扩大时间放大器线性范围的技术.采用这种方法的时间放大器可同时应用于较大尺寸和较小尺寸的工艺下时间数字转换器以及全数字锁相环的设计.时间放大器采用2个传统的基于SR-latch的时间放大器,通过调整逻辑和参数组合而成,以达到在时间放大器比较小的输入输出延迟的条件下实现线性范围最大化的目的.该方法通过采用0.18μm工艺和采用90 nm工艺的时间放大器的设计进行验证,采用0.18μm工艺的时间放大器放大倍数48,线性度1 bit,裕度30 ps,线性范围达到了61 ps,仿真得到电路最终参数与计算值吻合;采用90 nm工艺的时间放大器放大倍数48,线性度1 bit,裕度10 ps,线性范围达到了23 ps也满足要求.