胡奇宇，陈益民，彭 松

(广东工业大学 信息工程学院，广东 广州 510006)



一种低电压高性能的运算放大器设计

胡奇宇，陈益民，彭 松

(广东工业大学 信息工程学院，广东 广州 510006)

基于0.18 μm CMOS标准工艺设计了一种低电压高性能运算放大器。阐述了具有负反馈的三支路基准电流源、带有正反馈环路增益提高的CMOS源极耦合差分输入级结构电路。基于频率补偿思想，提出一种新型频率补偿方法，能够有效提高运算放大器的系统性能。经版图后仿真表明：该运算放大器在1.2 V电源电压下具有109 dB的直流增益，259 MHz的增益带宽，相位裕度74°,功耗为0.82 mW，能够广泛应用到大多数电路中。

低电压；三支路基准电流源；正反馈环路；前馈补偿

0 引言

运算放大器在实际电子产品设计中是最基本的模块，随着电子产品不断地向便捷式方向发展，对它的电压要求越来越低，目前在提高低压运放的性能时，最值得关注的发展动向是对结构的改进[1]。本文在新的框架结构中引入亚阈值工作电路，使差分输入MOS对管工作于亚阈值区，电路工作在亚阈值状态时电流很小，以此降低功耗。对输入级差分对的负载采用交叉耦合带正反馈的结构，通过增大输入管的跨导来提高增益。频率补偿使用一种新的前馈技术取代传统零极点分离带密勒电容的补偿技术。

1 运算放大器的电路实现

图1 运算放大器结构图

本文所设计的运放电路由偏置模块、两级放大模块、前馈补偿电路构成，如图1所示。其中偏置电路提供基准电流；……