文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200079
中文引用格式: 吳鋒霖,李思臻,余凱,等. 一種增益提升和擺率增強(qiáng)的運(yùn)算跨導(dǎo)放大器[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2020,46(7):65-69.
英文引用格式: Wu Fenglin,Li Sizhen,Yu Kai,et al. An operational transconductance amplifier with gain boosting and slew rate enhancement[J]. Application of Electronic Technique,2020,46(7):65-69.
0 引言
隨著集成工藝特征尺寸的減小和電池供電便攜式設(shè)備的普及,要求系統(tǒng)能在低壓、低功耗條件下工作。運(yùn)算跨導(dǎo)放大器(OTA)作為模擬與混合集成電路中重要的基本模塊,廣泛應(yīng)用于電源管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、開關(guān)電容電路等領(lǐng)域[1]。在多數(shù)應(yīng)用中,高增益、寬帶寬、大擺率已成為各類OTA的共性追求[2-5]。
共源共柵結(jié)構(gòu)能提高增益,但不適合低壓低功耗應(yīng)用。多級(jí)放大器能實(shí)現(xiàn)增益、帶寬、擺幅等性能參數(shù)的折中,但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜,穩(wěn)定性差的問題[3]。傳統(tǒng)電流鏡OTA具有結(jié)構(gòu)簡單,無需頻率補(bǔ)償,適合低壓環(huán)境等優(yōu)點(diǎn),但增益較低,且?guī)捄蛿[率受限于偏置電流。盡管增大偏置電流可以提高帶寬和擺率,卻增加了靜態(tài)功耗和輸出噪聲,同時(shí)降低了增益導(dǎo)致精度下降[6],因此如何在低壓低功耗條件下提升傳統(tǒng)電流鏡OTA的性能成為研究熱點(diǎn)。
本文首先分析了傳統(tǒng)電流鏡OTA的特性,研究限制其增益和擺率的因素;再討論文獻(xiàn)[7]和[8]提出的FVF型OTA,指出其優(yōu)點(diǎn)和可改進(jìn)之處;接著闡述本文提出的互補(bǔ)FVF型OTA的性能提升原理和設(shè)計(jì)考慮要點(diǎn);最后對(duì)電路的仿真結(jié)果進(jìn)行討論。
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作者信息:
吳鋒霖,李思臻,余 凱,章國豪
(廣東工業(yè)大學(xué) 信息工程學(xué)院,廣東 廣州510006)