周　吉，龚　敏，高　博

（四川省微电子技术重点实验室，四川大学物理学院，成都 610064）

一款高增益、低功耗、宽带宽全差分运放设计

周吉，龚敏，高博

（四川省微电子技术重点实验室，四川大学物理学院，成都 610064）

基于SMIC 0.18 μm工艺模型设计了一种低电压1.8 V下的高增益、低功耗、宽输出摆幅、宽带宽的运算放大器电路。采用增益自举技术的折叠共源共栅结构极大地提高了增益，并采用辅助运放电流缩减技术有效地降低了功耗，且具有开关电容共模反馈（SC-CMFB）电路。在Cadence spectre平台上仿真得到运放具有极高的开环直流增益（111.2 dB）和1.8 V的宽输出摆幅，单位增益带宽576 MHz，相位裕度为58.4°，功耗仅为0.792 mW，在1 pF的负载时仿真得到0.1%精度的建立时间为4.597 ns，0.01%精度的建立时间为4.911 ns。

低功耗；运算放大器；高增益；宽带宽；折叠共源共栅

1　引言

运算放大器（简称运放）是许多模拟系统和混合信号系统中一个完整且关键的部分，随着无线通讯技术和CMOS集成电路制造工艺技术的迅猛发展，电源电压越来越低，功耗要求越来越小，但数模混合信号系统对分辨率和速度的要求却越来越高，因此高性能的运放设计成为了必要［1］。根据模拟电路设计的“八边形法则［1］”，运放的关键性能参数如增益、速度、功耗、输出摆幅等参数相互制约，这对高性能放大器的设计提出了许多难题。因此，设计同时具有高增益、宽带宽、宽输出摆幅并且低功耗的放大器便成为了本设计的难点［1，2，3］。高速、高精度的应用需要运放具有很高的增益和带宽，而这必然会……