提出了一种适用于环形栅LDMOS器件的子电路宏模型。基于对环形栅LDMOS器件结构的分析, 将环形栅LDMOS器件分为两个部分, 一个是中间的条形栅MOS部分, 使用常规的高压MOS模型; 另一个是端头部分, 为一个圆环形栅极MOS器件, 采用了一个单独的模型。基于40 V BCD工艺的N沟道LDMOS器件进行模型提取与验证。结果表明, 建立的宏模型具有较强的几何尺寸缩放功能, 对于不同尺寸的器件都具有较高的拟合精度, 并且模型能够兼容当前主要的商用电路仿真器Hspice和Spectre。

基于CMOS工艺设计了一款轨到轨运算放大器, 整体电路包括偏置电路、输入级、输出级以及ESD保护电路。电路中的输入级使用了一种全新的架构, 通过一对耗尽型NMOS管作为输入管, 实现轨到轨输入, 同时在输入级采用了共源共栅结构, 能够提供较高的共模输入范围和增益; 在输出级, 为了得到满摆幅输出而采用了AB类输出级; 同时ESD保护电路采用传统的GGMOS电路, 耐压大于2 kV。经过仿真后可知, 电路的输入偏置电流为150 fA, 在负载为100 kΩ的情况下, 输出最高和最低电压可达距电源轨和地轨的20 mV范围内, 当电源电压为5 V时能获得80 dB的CMRR和120 dB的增益, 相位裕度约为50°, 单位增益带宽约为15 MHz。