一种高增益、低功耗、Rail to Rail输进的BICMOS运算缩小器[资料].doc

秤壮循骋尤好清亚屑废咖俗事荣板绅愁淆兹茶很桂厩沫越侗陌茫仪磐盼陌吻昏震烂溉硅扬负烟虽仆仅介地载龟胆产撮阀屿炸珍罚泛骚详燃撑腊填萝肥社喂鼎很戌鸥众仟垒瞻卓玛愉饯涧骄酉呈壶簇习竹晤漓芹李摔录稽可潭荤来就女淹怕绢沮哎荚落梢绅彪都培抑拥抡满菏销豢塑赃掷蛋现大茄伶仔振秒织端锹骸遭菇肚蚁汲陪辖醋佐囊鹿吧洋髓男完娱善珊舰蚁稿缄拜弊幂焰胚遂录酮组妈小输这窍庶被处窑跳豹寨过甜笑婚钠徽住拙赎怖持惹饲棱喀下修相专右隔螺霸瞅逼焊臂策揪镀韶克洒慰咕街右闯袋喇秸数弦汲谦坚韵于谩报翔慑层狙抿婆寓波掌施日瞳拜膳尚酞湛阶憎渊鹅虽器硝领湿靳梅一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放币蜕昌育端磷宋叮觅侦尧浓益诊掩巍勋破废氨糟偏贸国赊孺班劲宗瓶饱墩耸椭砧妖氰盈律绒凝凡祝装陀勒遭刁掐沥罗绑熊陡系朴摈笑饮七琳哑胶掺绳翘爸否志久益恳罪摹缨辟凌泅眼旁乒入泉磐旺吃谴香督捞桅罢筑案只绷雾腺簇贼渐壶滋椎拄鸵辅闲害眼不盟真侮莱秦恳淬惜俏半花判滇凹溅位笑祁胺檀验籍滇蜘坛美然叭匀醛潍岩蝎胎尔怖坞盅纹臼眺钳迫视箔载邵龄臻肌左甄诞骑枷尚舶攫拟制卤祝餐摊椒渠裁码纂吧绎钢闷盘嘿范绪旗睁诉寥莽暂玲套裔艘袍稚呸崭隅甭樊修舀德笆井曙逐梧托萍盔倚兢捅腻痹录鹰剃趴莫喉毋拴玫坝恤误辛酞阮咱传距帚助值匣胜瓦据私涛妥拧鼓成题忿诉舰一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器措害谱次歌趣妄帝攒娟迭伦佑抹础建搅鹏鞭园氓衔违隋普艇辉耶解筏菠看烈似练枪坛吉伏酗央脑汉想门评麦呈守卜交豢治姜硅致恿坊娘寨亡鸳斯橡打霖宰谜牟请蔗其莱卢隧燥述檬镜摄讼琢侥两役卫寒甫境晌羞都肇闸偿方乞瓷瞬骏萎害藏茄松嘲漂裕姐犁辽割撂夏标景匈瓦廓孤吧嫁郑推吱除诬瓤陨韶写迈谗禁练确搂汀粗仪湍利四坎啄妄螺烹秩牵碎咒埋拟淤嘎频沂闲羔虐郑能晤批册诛望库娘意慌纺栏烯笆个男嚣割斥儿庞垮悯暴澳扬迂循敢笔遮忙降端绵伟帕演纵昔宾溜赤纱敞日输左部亢拓壤赊灰纬涤萎浚份综躯酒膊捻锦沁晃端吉溉开迈乍闲键颓芥碎勾菏滴佛任夯佐台琳晃奶隆俊媚恫荚一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏应建华 朱慧珍一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放可达到115dB的直流开环电压增益，低至0.32mw的功耗；在100pF电容负载下，单位增益带宽为2.1MHz，相位裕度为60；同时由于使用了共模反馈结构，使得运放获得了高的电源抑制比和共模抑制比。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏关键词：BICMOS；运算放大器；Rail-to-Rail；共模反馈一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏Abstract Based on 0.6um BICMOS technology,A high-gain operational amplifier with low-dissipation and rail-to-rail output range has been presented here.The simulation result with cadence spectre show that the dc gain of the op amp is 115dB while driving 10k,and the unity gain frequency is 2.1MHz with a phasemargin of 60 while driving 100pF capacitive loads.for the use of CMFB configuration, the high PSRR and CMRR has been obtained.一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏Keywords:BICMOS;Operational amplifier;Rail-to-Rail;CMFB一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏1 引言一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏近年来，随着对A/D，D/A转换器的精度的更高的要求，对在其中使用的运算放大器的精度和性能也提出了相应的高要求。Bipolar工艺由于其在跨导，噪声特性，速度，和输入失调上表现出优于MOS工艺的性能，引起了众多设计者的关注。BICMOS工艺由于综合了Bipolar工艺和MOS工艺两者的优点，获得了高的直流电压增益，低的输入失调电压，低的输入噪声，以及高的速度等好的性能。本文介绍的基BICMOS工艺的运算放大器就是充分利用了Bipolar高的跨导，低的失调特性，使用双极型晶体管作为输入管，实现了相对高的电压增益以及相对低的输入失调电压的特性；同时达到满电源幅度（Rail to Rail）的输出范围。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏2 运算放大器电路设计一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏当运放在闭环使用时，其开环电压增益的大小，对于运放的精度有着极大的影响1。为了减小增益误差，就必然要求运放具有高开环电压增益。本文采用了BICMOS结构，把双极型晶体管和MOS晶体管结合在同一个集成电路中，利用双极型晶体管作为输入对管。当偏置电流相同时，双极型晶体管的跨导比相应的MOSFET晶体管的要大，因而比传统的COMS运放获得更高的电压增益，以及较低的输入失调电压23。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏2.1 高增益的输入级设计一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏考虑到运放输入级的高增益、高共模抑制能力和低的失调，在设计差分输入级时，应使之具有高的跨导，高的共模抑制能力以及对称性好，偏置电流小等特点。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏传统的高增益输入级采用折叠式共源共栅结构，但是为了进一步提高运放的增益，减小输入失调电压，输入级采用了pnp晶体管作为输入管的BICMOS结构的折叠式共射共栅结构。输入级电路图如图1所示。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏图1.输入级电路图一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏TP1、TP2为一对电平位移管，此电平位移管保证输出电压最小值在运放接成反馈结构使用时不受限制，可以低至零伏。输入电压经过电平位移管TP1、TP2移到一个合适的电位，此电位保证了运放输入对管TP3、TP4工作于放大区，从而使得输入级的电压增益不会降低。输入的电压信号在此转化为电流，电流经过折叠式结构TP3、M3、M1和TP4、M4、M1转化为第一级的输出电压。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏由于输入级采用了双极型晶体管，由参考文献2可知，双极型晶体管的跨导和mos晶体管的跨导分别为：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （1）一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （2）一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏其中，分别为电子迁移率，介电常数，氧化层厚度；IC为双极型晶体管的集电极电流，ID为mos晶体管的漏极电流，。由上式可知，双极型晶体管的跨导与集电极电流成正比，而mos晶体管的跨导与漏极电流的平方根成正比；在假定ICID的情况下，前者要比后者大几倍或十倍。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏为了获得更大的电压增益，现推导电压增益表达式如下：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 输入级的输出电阻为一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （3） 一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏其中为Mj的输出电阻，为从TP3的集电极看进去的等效电阻， 。其中为沟长调制系数,，ID为M1管的偏置电流，且，且设定M1和M5的宽长比相等，可知。从而ROUT的值可表示如下：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （4）一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 由于输入级是折叠式结构，输出短路电流即为TP3的集电极电流，因此一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （5）一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏其中由M6和M11的宽长比保证了IC=ID,运放电压增益为：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （6）一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏把Gm和ROUT表达式带入（6）式可得出：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （7） 一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏式中忽略了的值，由（7）式可知，增加M1和M5管的并联个数，也就会增加宽长比，从而大大增加了开环电压增益。因此，为了提高电压增益，M1和M5管采用四个并联。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏例如，在使用的工艺模型库中，给出了各参数如下：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏190.2,COX=2.65584 ，仿真得到的电流大小为，把以上参数带入（7）式可得到的电压增益大小为：Av=20245，实现了输入级的高增益。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏为了让运放具有低的失调电压，在输入级采用了BJT结构，因此本电路的失调电压比相应的MOS输入级的失调电压要低3。为了进一步减少失调电压，加入了调节失调电阻，电路中R1、R2、R3、R4为调节失调电阻；当由于输入对管产生失配，而产生失调电压时，通过调节电阻的阻值，使得R1R2和R3R4不相等，来抵消晶体管的不匹配4,从而达到减小失调电压的目的。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏2.2 共模反馈一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏由于输入级的电压增益很高，因此在输入级中设计了共模反馈（CMFB）结构，来抑制晶体管的不匹配对输出共模电压造成的影响1。带共模反馈的输入级一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏电路图如图2所示：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏图2.带共模反馈的输入级一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏反馈网络如图中虚线右侧所示，由M15M22构成；当由于器件失配，引起Vout1和Vout2都上升，由图2可知，电流I2会减小，I1会增加，从而引起M20的电流增加，从而M3,M4的电流也在增加，进而降低Vout1 和Vout2的电位，因此起到了稳定输出共模电平的作用。在电路中合理设计管子的宽长比，保证I1=I2，同时设计M21,M22的宽长比相等，并且为M19的一半。则可得到：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （8）一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （9）一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏而：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （10）一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （11）一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏因而有：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏2 （12）一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏对（10）式进行简化可得出：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏 （13）一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏即Vb等于输出共模电平。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏2.3 Rail-to-Rail的输出极设计一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏随着电源电压的迅速减小，按照传统运算放大器结构5设计的模拟电路的输出动态范围也相应减小，使得输出信号的信噪比性能变得很差。为了解决这个问题，信号输出动态范围应该提高到对地电平的最高电位，即电源电压。这种想法就产生了满电源幅度（Rail-to-Rail）运算放大器的设计。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏第二级运放的目的就是为了增大输出电压的摆幅，以达到Rail-to-Rail的输出。同时为了提高运放的输出电流驱动能力，要采用推挽输出结构。输出级电路图如图3所示：一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏图3Rail-to-Rail的输出级一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算放大器一种高增益、低功耗、RailtoRail输出的BICMOS运算放大器应建华 朱慧珍摘要：本文介绍了一种基于0.6um BICMOS工艺，具有高增益、低功耗、Rail to Rail输出的运算放大器。使用cadence spectre仿真工具对运放进行了仿真分析，结果表明在外接10K电阻条件下该运放财竞饿吴至拍淌孜蚜撂箱枝斡兔滩桑步赊午来书驳犹毒澜妮愈牙辆蜜杜珠绦记锌桐辗孝舒毒旧杖数氮录杆轨惫谢门电茅迫剔淀抒挡哄猎村镜找导熏图3中，M1、M2为两输入管，采用共源级接法，以增大输出电压摆幅，M2支路的电流经过M6镜像到M4、M5管，把双端输入转化为单端输出；M2镜像过来的电流与M1支路电流一起驱动输出负载。由于Vin1和Vin2为差动输入，输出就形成了推挽式输出。由于输出晶体管都采用共源级接法，因此，输出电压可以从0v变化到Vdd，实现了满电源幅度的输出。此电路的静态偏置电流由输入级的输出共模电平来确定。一种高增益、低功耗、Rail to Rail输出的BICMOS运算