高性能集成运放设计:实例与关键技术探讨

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本文主要探讨了集成运放高性能放大器的研究与设计,着重关注于现代集成电路与系统芯片中运算放大器的重要地位及其在各种应用中的苛刻性能需求。作者江力在浙江大学电气工程学院的指导下,基于电路与系统学科,针对集成运放的发展现状和未来趋势进行了深入研究。 文章首先聚焦于运放的关键部分——中间放大级和输出级设计。以高精度差分放大器为例,文章提出了采用多级放大结构,并融入共模反馈,以实现高精度、低电压、高增益和低失真的特性。同时,通过静态电流控制技术,设计出能够支持轨到轨操作的输出级,采用嵌套式米勒补偿结构来优化整个放大器的稳定性。 针对系统设计和输入级,文章以高端电流检测放大器为实例,强调了宽共模输入范围的重要性。在输入级设计上,创新地结合已有技术和新思路,设计出一种能够扩展共模输入范围至极宽且独立于供电电压的新型输入级结构。电路级仿真实验验证了这种设计的有效性。 最后,论文通过实际应用,利用先进的工艺技术进行放大器的布局布线和版图设计,完成了流片并进行了测试。测试结果显示,提出的电流检测放大器成功地实现了预设的设计目标,证实了文中设计方法的有效性和实用性。论文关键词包括运算放大器、嵌套式米勒补偿、输出级和宽共模范围输入级,全面展示了作者在高性能集成运放设计领域的深入研究和实践成果。