应用于MEMS谐振器的跨阻放大器设计及实现

摘要

基于微机械系统（MEMS）圆盘谐振器工作时阻抗大、振荡频率高以及寄生电容大的特点,设计实现了一款用于驱动MEMS圆盘谐振器的宽带高增益、低噪声和低功耗跨阻放大器。该放大器引入低功耗宽带电流预放大和电流电压转换级输入技术,实现了宽带低功耗下低噪声性能。并结合改进型Cherry-Hooper反相器电压放大的电路结构以获得高增益带宽积,采用4～16译码控制电流、电压偏置技术,提高调试通过率及成品率。采用TSMC 0.18μm CMOS工艺流片后,测试结果表明,跨阻增益高达73 d BΩ,-3 d B带宽为163 MHz,功耗为21.6 m W,等效输入噪声电流谱密度为14 p A/Hz,芯片面积为1 538μm×680μm。