折叠式共源共栅和Class AB(FC-AB)结构的运算放大器被广泛研究和使用, 但是其结构应用的多变性使设计者难以快速准确地设计出符合要求的电路。文章提出了一种标准化的运算放大器设计流程, 设计者可以根据应用需求快速灵活地设计目标电路。以电流分配作为设计流程的起始点和调整点, 以核心参数作为判据或约束项, 进行迭代优化, 最终通过相关电流和跨导确定器件尺寸。以流程图形式提出了低噪声运放的设计流程, 关键器件尺寸的理论值和设计值平均误差为1148%。根据该流程设计了一种低噪声运放, 并采用018 μm CMOS工艺进行了加工。运放关键电学参数都满足设计要求, 其等效输入噪声为108 nV/√Hz, 与目标值偏差18%。

随着航空电子系统模块化、集成化的程度越来越高, 采用ARINC818协议使新一代航空电子系统能够高速、实时地传输大容量数字视频信息, 其对传输的信号质量要求更高。基于ARINC818协议的高速信号传输系统, 设计了新型连续时间线性均衡器(CTLE)。在传统CTLE的基础上, 将折叠式共源共栅型拓扑结构叠加在传统一级CTLE的输出端, 形成二级结构, 可以增加高频增益, 达到信道补偿的目的。仿真结果显示在2.125 Gibit/s的速率下, 二级均衡器结构有良好的补偿能力, 均衡后的眼图水平张开度达到0.87UI。

设计了一种高性能的全差分型折叠式共源共栅放大器。一方面, 电路中使用了斩波技术和 A推挽技术, 以提高放大器的精确度和动态性能; 另一方面, 放大器中的电流源采用自级联结构, 可以进一步提高电路的电压裕度和鲁棒性。本电路基于华润上华 CMOS 0.35 μm工艺实现, 版图面积为 640 μm×280 μm, Spectre后仿真结果表明, 在电源电压为 5 V且斩波频率为156.25 kHz的情况下, 等效输入噪声为 1.11 nV/Hz1/2, 失调电压为 61.5 μV, 功耗为 1.22 mW。

运算放大器是信号处理中的基础模块，是高性能混合信号数据转换器、片上系统(SoC)等的重要组成部分。低功耗和高性能的基础电路模块成为系统发展的瓶颈，因此对增益和带宽增强型运算放大器的研究成为业界关注的焦点。为了研究运算放大器增益和带宽优化设计技术，实现低功耗高性能的解决方案，对电流重用技术的产生背景和技术演进作了较为详细的分析，体现了在技术进步过程中对结构的优化和改进，对高性能系统集成设计具有重要的参考意义。