CMOS高性能运算放大器的设计探究

王文龙

摘 要：运算放大器是数模混合系统中重要的组成部分，其性能的好坏直接关系到整个系统的运行水平，对高性能运算放大器进行深入研究具有广泛的应用价值。在集成电路设计工艺中，CMOS以其独特的高集成度、低功耗等优势占据了市场的大部分份额，本文将以CMOS工艺为例，对其高性能运算放大器的设计要点进行分析。

关键词：CMOS；高性能；运算放大器；设计

1 高性能运算放大器概述

1.1 CMOS运算放大器的性能指标

运算放大器性能评价的主要指标是选择和应用的主要依据，一般多采用定性或定量的方式对其进行描述。常用的性能评价指标及相关内容可见表1，以下各项性能指标不是孤立存在的，而是互相制约，彼此影响，在实际设计过程中，是对部分关键性指标进行设计。

表1 CMOS运算放大器性能评价指标

[性能指标＼&评价内容＼&直流开环增益＼&表征运算放大器放大低频信号的能力，开环增益越高，闭环系统稳定性越好。＼&单位增益带宽＼&衡量运算放大器信号工作的重要频率特性参数，主要决定其可响应的最高信号频率。＼&相位裕度＼&衡量系统的稳定度，相位裕度越大，系统越稳定，但响应时间延长。＼&输入失调电压＼&用于衡量运放对称性，对称性高的，失调电压较小，其精度越高。＼&输出电压摆幅＼&输出信号准确的前提下能达到的最大电压摆幅的峰值，电压摆幅越大，运放性能越佳。＼&建立时间＼&运放闭环增益为1时，额定负载下输入小信号激励时输出电压达到指定精度所需要的时长，建立时间越短，电路对模拟信号处理的速度就越快。……