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.     

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.     

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。     

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。     

基于OTA的宽带数控电压放大器的仿真设计

本文介绍了一种基于OTA的宽带数控电压放大器的仿真设计过程。首先对一大输入范围的改进型OTA电路进行spice仿真,观察其线性跨导范围,输入电压线性范围以及幅频特性,并在此基础上创建Multisim元件库中的OTA模块,利用OTA进行宽带数控电压放大器的设计。最后从仿真波形和数据看,利用改进型的OTA设计的宽带数控电压放大器具有较好的性能。     

高线性度有源混频器的设计

针对吉尔伯特混频器电路转换增益和线性度低的问题,设计了一个高转换增益、高线性度下变频有源混频器,其电路跨导级采用电流镜结构和第三阶跨导系数消除结构,通过设置晶体管工作在不同的区域,使得晶体管的第三阶跨导系数相互消除,以提高电路的转换增益和线性度。电路采用TSMC 0. 18μm RF CMOS工艺。Cadence Spectre-RF软件仿真结果表明,在工作电压为1. 2 V、射频频率为5. 2 GHz、本振频率为5 GHz、中频频率为200 MHz时,所设计的混频器电路的转换增益为21. 9 d B,噪声系数为16. 5 d B,线性度(输入三阶交调点IIP3)为21. 68 d Bm,功耗为2. 3 m W,转换增益由典型指标10 d B提升至21. 9 d B,线性度由典型指标5 d Bm提升至21. 68 d Bm。可见,所设计的混频器电路的转换增益和线性度得到有效改善。     

应用于OFDM超宽带系统中的0.18 μm Gm-C滤波器和可变增益放大器的设计

设计了一种应用于OFDM UWB系统中的完全采用CMOS工艺的滤波器和VGA.滤波器采用5阶Chebyshev近似、G-mC biquad结构,转折频率为264 MHz,OTA采用伪差分结构以提高滤波器的线性度;VGA采用跨导增强型源级负反馈结构来控制增益,并加入源级负反馈电容进行高频补偿以拓展带宽.采用DC OffsetCorrection电路降低直流失调,并通过数字控制电容阵列(DCCA)来实现滤波器的转折频率的调谐.电路采用0.18μm CMOS工艺,1.8 V电源电压.电路的仿真结果表明滤波器和VGA系统的增益为6~48 dB,可变增益为42 dB,6 dB/step,在输入电压峰峰值为100 mV时THD小于-54 dBc,线性度为-6.35 dBV,噪声系数在通带内小于25 dB,消耗电流为30 mA.     

直接变频超宽带接收机中的低压折叠开关混频器

提出了一种新型的应用于直接变频超宽带接收机中的低压折叠开关混频器.给出了混频器电路拓扑结构,输入宽带匹配网络采用并联电阻的形式,跨导级采用电流复用技术的CMOS反相器,跨导级和开关级通过电容交流耦合,用LC谐振网络替代传统电流源.分析了改善混频器线性度、增益和噪声性能的方法.使用中芯国际0.13 μm CMOS工艺制造芯片,测试结果表明,在电源电压为1 V,功耗为5.1 mW时,得到了非常好的线性度,输入三阶互调截点(IIP3)为10.20 dB(mW量级),同时功率增益为-4.2 dB,单边带噪声系数为12.8 dB.     

一种低电压低功耗Rail-to-Rail CMOS运算放大器的设计

基于2 μm CMOS工艺,设计实现了一种2.4 V低功耗带有恒跨导输入级的Rail-to-Rail CMOS运算放大器.采用尾电流溢出控制的互补差分输入级和对称AB类推挽结构的输出级,实现了满电源幅度的输入输出和恒输入跨导;运用折叠共源共栅结构作为中间增益级,实现电流求和放大.整个电路在2.4 V的单电源供电下进行仿真,直流开环增益为76.5 dB,相位裕度为67.6 ,单位增益带宽为1.85 MHz.     

电流模式双二阶滤波器的基本CMOS OTA实现

针对采用多输出跨导运算放大器(OTA)实现电流模式滤波器频率受限问题,提出了一种基于只有一个输出端的基本跨导运算放大器及电容的连续时间电流模式双二阶滤波器的最简实现方案;讨论了跨导运算放大器的非理想特性对电流模式滤波器的性能影响;面向实际电路完成了MOS管级的计算机仿真,仿真结果表明所提出的滤波器电路在不加任何补偿措施的条件下,其特征频率可以达到5 MHz.     

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 % .     

新型高增益CMOS跨导运算放大器

为了解决在低电压、深亚微米工艺条件下获得高增益运算放大器的问题,通过引入电流倍增和分流技术,提出了一种新型高增益可调的跨导运算放大器(OTA)。在1.8V工作电源下采用0.18μm COMS标准工艺对其进行Spectre模拟,结果表明,该OTA的直流开环增益在61dB至91dB可调,最大静态功耗为434μW,最小共模抑制比为114dB。所提出的跨导运放与传统OTA相比,具有高增益和增益可调的优点,可适用于通信、电子测量,以及自动控制等系统。     

一种Gm-C复数带通滤波器调谐电路的设计

采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺,设计了一种Nauta跨导的Gm_C复数带通滤波器调谐电路,可实现滤波器的频率和Q值同时调谐.该调谐电路的频率调谐环路使用数字鉴频器和改进结构的数模转换器,Q值调谐电路采用能够在高输出电压下准确镜像电流的电流镜,整个调谐电路具备有利于改善滤波器线性度的高调谐电压输出能力.测...     

无片上电感的低功耗高线性度CMOS混频器

物联网设备的数量将在不久的将来得到快速增长。延长电池寿命、提高信号动态范围是物联网通信系统射频前端的主要关注点。为解决射频前端功耗和线性度的问题,提出了一种改进型的吉尔伯特混频器。相比于传统吉尔伯特混频器,该混频器在跨导级采用工作在亚阈值区的PMOS/NMOS互补结构,结合了电流复用技术和导数叠加技术,实现了功耗和线性度的折中;并采用交叉电容耦合形成负阻抗,抵消了寄生电容的影响,从而在低功耗情况下提高了线性度。基于HHNEC 0.18 μm BiCMOS 工艺后仿真结果表明,该混频器在射频频率0.4~3 GHz时转换增益为6.2~7.6 dB, 在2.4 GHz频率下输入三阶交调点(input third-order intercept point,IIP3)为14.96 dBm,在电源电压为1 V的情况下功耗为1.8 mW。该混频器核心电路尺寸为460 μm × 190 μm。与相关工作对比,该混频器具有低功耗、高线性度的特点。     

用于UHF RFID零中频接收机的混频器设计

基于SMIC 0.18.μm CMOS工艺,设计了一种应用于超高频(UHF)射频识别(RFID)系统零中频接收机的混频器.在对传统吉尔伯特混频器的噪声指标进行深刻分析的基础上,采用动态电流注入技术,设计出了一种低噪声、高线性度的混频器.动态注入电路有选择地向跨导级注入适当电流,大大抑制了开关管中的闪烁噪声,从而提高了混频器的整体噪声性能,同时又不影响混频器的线性度.在1.8V电源电压下,仿真显示,该混频器取得11.3dB的噪声系数、-5.58 dBm的输入l dB压缩点、26.04 dB的转换增益.芯片仅消耗7.2 mW功耗,占用404 μm*506 μm芯片面积.     

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.     

一种低电压低功耗Rail-to-Rail CMOS运算放大器的设计

基于2 μm CMOS工艺!设计实现了一种2.4 V低功耗带有恒跨导输入级的RailtoRail CMOS运算放大 器。采用尾电流溢出控制的互补差分输入级和对称56类推挽结构的输出级，实现了满电源幅度的输入输出和恒 输入跨导；运用折叠共源共栅结构作为中间增益级，实现电流求和放大。整个电路在2.4 V的单电源供电下进行 仿真，直流开环增益为76.5 dB,相位裕度为67.6,单位增益带宽为1.85 MHz。     

0.18μm CMOS工艺下全摆幅恒跨导放大器设计

基于标准0.18μm CMOS工艺,设计一款输入恒跨导、输出全摆幅的运算放大器.利用最小电流选择电路实现输入的恒定跨导,并采用前置Class AB的结构提高输出驱动能力,实现最大的输出摆幅;同时引入内嵌式的米勒补偿电路来保证放大器工作的稳定性.设计结果表明:在典型工艺角下,0.0~1.8V的共模输入范围内,跨导的变化仅为1.6%,输出摆幅范围为0.005~1.800V,开环增益107.9dB,相位裕度为61.2°,功耗为658.8μW.     

一种低功耗跨导电阻电容型镜像抑制复数滤波器

针对无线传感网(WSN)对射频接收机低功耗的要求,提出了一种适用于WSN低中频接收机的一阶跨导电阻电容型(Gm-R-C)镜像抑制复数滤波器.该结构采用2个低功耗的全差动Gm单元和R-C负载对同相/正交输入信号进行低通滤波,频率变换则通过另外2个交叉耦合的差动Gm单元来实现.在详细分析一阶单元线性度、中心频率和调节范围的基础上,采用0.35 μm CMOS工艺设计了一个4阶巴特沃斯复数滤波器,带宽为160 kHz,中心频率为300 kHz.在1％的器件失配下,仿真得到的镜像抑制比达到50 dB,带内的输入3阶截取点功率为25.1 mW,通带增益为18 dB,输入参考噪声均方根电压值为35 μV;在2.7V电源电压下,滤波器消耗总电流仅为760 μA.仿真结果表明,滤波器的各项性能均满足WSN系统的需求并具有较低的功耗.     

单片程控双二次MOS OTA－C钟型均衡器

本文提出了一种由ＭＯＳ型跨导运算放大器（ＯＴＡ）和电容（Ｃ）实现的程控双二次钟型均衡器。其钟型响应的中心频率、增益和带宽分别由各自的控制电流独立调节。该电路结构简单，易于集成。此电路工作在±５Ｖ电源电压下，电路的线性输入范围可达—１．５Ｖ到＋２．５Ｖ，中心频率可线性调节二个数量级以上，最大增益可达±２０ｄＢ．