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本文提出了一种低压工作的轨到轨输入/输出缓冲级放大器。利用电阻产生的输入共模电平移动,该放大器可以在低于传统轨到轨输入级所限制的最小电压下工作,并在整个输入共模电压范围内获得恒定的输入跨导;它的输出级由电流镜驱动,实现了轨到轨电压输出,具有较强的负载驱动能力。该放大器在CSMC 0.6-μm CMOS 数模混合工艺下进行了HSPICE 仿真和流片测试,结果表明:当供电电压为1.5 V,偏置电流为60 μA,负载电容为10 pF 时,开环增益为87.7 dB,功耗为579 μW,单位增益带宽为3.3 MHz;当该放大器作为缓冲级时,输入1.3 VPP 10 kHz 正弦信号,总谐波失真THD 为53.2 dB。
轨到轨放大器是一种可以在VDD 到VSS 的共模电压范围(通常称为轨到轨的电压范围)内正常工作的放大器[1]。由于电源电压随着工艺特征尺寸的减小而迅速降低,传统结构的放大器的输入/输出范围也随即减小,因而信号的信噪比也相应地变小;为了得到足够的信噪比,放大器要求能够处理轨到轨的输入/输出电压范围。基于这个想法,国外从90 年代起,就开始了轨到轨放大器结构的设计和研究[1]。通常,轨到轨放大器是采用互补差分输入级和Class-AB 输出级构成的多级放大器[1]。互补差分输入级和Class-AB 输出级能够处理轨到轨的电压范围,而且Class-AB 输出级具有较强的负载驱动能力和效率,因此这种放大器可以用作模拟电路的输出缓冲级。
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