高精度、宽带宽CMOS全差分运算放大器技术研究

　　基于模拟集成电路基本理论与系统稳定原理，论文针对高精度、宽带宽CMOS全差分运算放大器(OTA)进行了性能指标及测试技术探讨，并研究设计了CMOS全差分共源共栅两级OTA、核心单元与总体电路版图。 首先，通过对OTA开环增益、单位增益带宽、相位裕度和建立时间等性能指标的分析，并对比了几种典型运放结构，设计开发了一种CMOS全差分共源共栅两级运算放大器框架。经各种电路结构性能优劣对比，进而确定了OTA输入级和输出级单元拓扑。 在核心单元研发过程中，实现了极零抵消的密勒补偿方案，并提出了一种适用于输入级单元的新型连续型共模反馈电路架构。

　　进而，在Cadence环境下基于SMIC0.35μmCMOS工艺模型，对典型单元电路进行HSPICE模拟。该两级CMOS全差分OTA的开环增益为88dB，单位增益带宽612.2MHz，相位裕度48.4°，建立时间4.5ns，功耗14.06mW。此模块采用SMIC0.35μmCMOS双层多晶4层金属布线(2P4M)的CMOS数模混合工艺，设计实现的整体OTA版图面积为0.5*0.2mm2。