嵌入式密勒补偿放大器的研究与设计

摘要

近几年来，快速增长的IC需求已经使模拟电路的设计产生了一些根本性的变化。电路设计的重点已经从基本的参数要求转向了低电压、低功耗方面，同时要求电路具有更好的精确度和更低的噪声。随着电路设计转向低电压需求，电路结构的频率补偿技术也有了新的需求。补偿方式不仅要降低能耗，还必须适应低压电路的拓扑结构。因此，研究作为通用模拟电路模块的运算放大器具有重要意义。在国家自然科学基金和四川省学术带头人基金的资助下，针对电源管理芯片的应用需求，我们进行了其中运算放大器模块的设计和其所采用的补偿技术研究。 论文基于运算放大器的基本原理，结合嵌入式密勒补偿技术的工作原理，首先对运算放大器的基本组成电路进行介绍，为电路设计做了必要的理论支持。然后，针对运算放大器指标特性，对整个设计过程作出了说明。 出于对采用补偿技术的运算放大器技术指标的综合考虑，设计出了基于嵌入式密勒补偿技术的两级CMOS运算放大器，并对电路中的共源共栅输入级、共源级输出电路、频率补偿技术和运放电源抑制比做了分析说明。 基于UMC的0.5μm的双铝双层多晶CMOS工艺MODEL，采用Hspice仿真工具，对所设计的电路进行了详细的仿真。仿真项目包括放大器的开环增益、相位裕度、共模及差模输入范围、转换速率等。结果表明，在3V的电源电压下，放大器直流增益为87dB，相位裕度63°，增益带宽1.2MHz，电源抑制比75.6dB，达到设计要求。此放大器的突出优点为结构简单，频率补偿效果好。用两级放大电路实现了较高的性能指标，使开环增益在低频段稳定不变，同时增益带宽大，频率特性好，在实际中能够取得很好的应用。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章运算放大器的设计基础

第3章运算放大器的分析与设计

第4章嵌入式密勒补偿放大器设计与仿真

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文