基于纳米MOS器件的低电压低功耗放大器

    公开(公告)号:CN103684282A

    公开(公告)日:2014-03-26

    申请号:CN201310719175.3

    申请日:2013-12-24

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H03F1/42 H03F1/02

    摘要: 本发明公开了属于模拟集成电路领域的一种基于纳米MOS器件的低电压低功耗放大器。随着集成电路工艺的发展,基于纳米MOS器件的模拟电路设计成为新的挑战和研究重点。本发明放大器包括四个PMOS管组成的全差分输入级,该输入级将输入电压信号转换成电流信号;两组电流镜组成的电流回收级;一组电流镜组成的低压轨到轨输出级,该输出级提供输出阻抗,输出级的电流源管采用差转单模式,放大器为单端输出。本发明的基于纳米MOS器件的低电压低功耗放大器在不增加直流电流和版图面积的情况下,实现了至少准确提高3倍带宽的能力,同时相应的提高了低频增益和大信号摆率。该放大器电路适用于纳米MOS器件电路的低压环境,可提供大带宽大输出摆幅。

    跨导增强的回收电流折叠MOS管共源共栅放大器

    公开(公告)号:CN102176659B

    公开(公告)日:2013-07-03

    申请号:CN201110061331.2

    申请日:2011-03-15

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H03F3/45

    摘要: 本发明公开了属于模拟集成电路设计领域的一种跨导增强的回收电流折叠MOS管共源共栅放大器。包括跨导增强的输入级、放大回收电流的中间级和轨到轨输出级;所述跨导增强的输入级由分流的四个PMOS管和两对构成负阻增强跨导的四个PMOS管组成,其将输入电压信号转换成四路电流,并使得输入管的跨导得到了倍增;所述放大回收电流的中间级主要是由两个低压电流镜组成,实现对回收电流的放大作用;所述轨到轨输出级则主要是由两个PMOS管和两个NMOS管组成,实现信号的轨到轨输出;本发明具有在不增加功耗的情况下提高两倍以上带宽的能力;大幅增加低频增益和大信号摆率;同时改善相位裕度以及进一步提高该电路的性能等诸多优点。

    基于MOS器件的宽带低功耗电流回收斩波稳定放大器

    公开(公告)号:CN102142816B

    公开(公告)日:2013-03-06

    申请号:CN201110061079.5

    申请日:2011-03-15

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H03F1/42 H03F1/26

    摘要: 本发明公开了属于模拟集成电路设计领域的一种基于MOS器件的宽带低功耗电流回收斩波稳定放大器。包括升频混频器置于放大器输入级之前,降频混频器置于放大器输出级之后,实现对输入信号的和降频功能;分流输入级由四个PMOS管组成,将输入电压信号转换成电流信号,并形成反向回收电流;放大回收电流的中间级是由两个低压电流镜组成,实现对回收电流的放大作用以及轨到轨输出级,则是实现信号的轨到轨输出;本发明具有在不增加功耗的情况下提高两倍以上带宽的能力;降低低频1/f噪声;增加低频增益;同时还可以在保持同样的带宽、噪声等性能下降低一半功耗,进一步提高该电路的性能。

    基于MOS器件的低功耗带宽倍增斩波稳定运算放大器

    公开(公告)号:CN102158181B

    公开(公告)日:2013-02-27

    申请号:CN201110061266.3

    申请日:2011-03-15

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H03F1/42 H03F3/45

    摘要: 本发明公开了属于模拟集成电路设计领域的一种基于MOS器件的低功耗带宽倍增斩波稳定运算放大器。包括两个混频器、分流输入级、放大回收电流的中间级和轨到轨输出级;其中一个混频器置于放大器输入级之前,另一个混频器置于放大器输出级之后,实现对输入信号的升频和降频功能;分流输入级将输入电压信号转换成电流信号,并形成正反双向的小信号电流;放大回收电流的中间级由四个低压电流镜组成,实现对回收电流的放大;轨到轨输出级实现信号的轨到轨输出;本发明具有在不明显增加功耗的情况下提高近三倍带宽的能力;降低低频1/f噪声;增加低频增益;同时还可以在保持同样的带宽、噪声等性能下降低一半以上功耗,进一步提高该电路的性能。

    采用MOS器件实现的宽带低功耗轨到轨放大器

    公开(公告)号:CN102176660A

    公开(公告)日:2011-09-07

    申请号:CN201110061082.7

    申请日:2011-03-15

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H03F3/45

    摘要: 本发明公开了属于模拟集成电路设计领域的一种采用MOS器件实现的宽带低功耗轨到轨放大器,其包括由四个NMOS管和四个PMOS管组成轨到轨输入级,该电路将输入电压信号转换成电流信号,并形成反向回收电流;放大回收电流的中间级由四个低压电流镜组成,实现对回收电流的放大作用;以及由两个PMOS管和两个NMOS管组成的轨到轨输出级,实现信号的轨到轨输出;本发明具有在不增加功耗的情况下提高两倍以上带宽的能力;增加低频增益和大信号摆率;同时还可以工作在低电压的环境中增加输入/输出信号的幅度等诸多优点。其中的各个MOS管可采用常规MOS晶体管,也可以采用高迁移率的应变硅MOS管,以进一步提高该电路的性能。

    基于斩波稳定技术的亚阈值衬底驱动运算跨导放大器

    公开(公告)号:CN106208978A

    公开(公告)日:2016-12-07

    申请号:CN201610552654.4

    申请日:2016-07-14

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H03F1/26 H03F3/45

    摘要: 本发明提出一种基于斩波稳定技术的亚阈值衬底驱动运算跨导放大器,包括:衬底驱动运算跨导放大器、第一斩波开关和第二斩波开关,衬底驱动运算跨导放大器包括PMOS衬底驱动输入差分对、折叠共源共栅构成的输出阻抗级、由MOS管构成的电流源,所有MOS管都工作在亚阈值区,实现极低供电电压下消耗纳瓦功耗,PMOS衬底驱动输入差分对具有低电压条件下轨到轨的输入能力,实现输入电压信号转换成电流信号的功能,输出阻抗级为放大器提供高输出阻抗,同时让电流信号转换为电压信号。本发明通过第一和第二斩波开关可减少亚阈值衬底驱动运算跨导放大器中的1/f噪声和失调,从而获得更好噪声性能,具有广阔的应用前景。

    采用MOS器件实现的低功耗带宽倍增运算放大器

    公开(公告)号:CN102158188B

    公开(公告)日:2013-02-27

    申请号:CN201110061084.6

    申请日:2011-03-15

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H03F3/45

    摘要: 本发明公开了属于模拟集成电路设计领域的一种采用MOS器件实现的低功耗带宽倍增运算放大器,包括由两个NMOS管和两个PMOS管组成的分流输入级,其将输入电压信号转换成电流信号,并形成正反双向小信号电流;由四个低压电流镜组成的放大回收电流的中间级,实现放大回收电流的作用;由四个PMOS管和四个NMOS管组成的轨到轨输出级,实现信号的轨到轨输出;本发明具有在不明显增加功耗的情况下提高三倍以上带宽的能力;增加低频增益和大信号摆率;同时还可以工作在低电压的环境中增加输入/输出信号幅度等诸多优点。其中的各个MOS器件可采用常规MOS晶体管,也可以采用高迁移率的应变硅MOS器件,以进一步提高该电路的性能。

    基于MOS器件的低功耗带宽倍增斩波稳定运算放大器

    公开(公告)号:CN102158181A

    公开(公告)日:2011-08-17

    申请号:CN201110061266.3

    申请日:2011-03-15

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H03F1/42 H03F3/45

    摘要: 本发明公开了属于模拟集成电路设计领域的一种基于MOS器件的低功耗带宽倍增斩波稳定运算放大器。包括两个混频器、分流输入级、放大回收电流的中间级和轨到轨输出级;其中一个混频器置于放大器输入级之前,另一个混频器置于放大器输出级之后,实现对输入信号的升频和降频功能;分流输入级将输入电压信号转换成电流信号,并形成正反双向的小信号电流;放大回收电流的中间级由四个低压电流镜组成,实现对回收电流的放大;轨到轨输出级实现信号的轨到轨输出;本发明具有在不明显增加功耗的情况下提高近三倍带宽的能力;降低低频1/f噪声;增加低频增益;同时还可以在保持同样的带宽、噪声等性能下降低一半以上功耗,进一步提高该电路的性能。

    基于斩波稳定技术的亚阈值衬底驱动运算跨导放大器

    公开(公告)号:CN106208978B

    公开(公告)日:2019-03-01

    申请号:CN201610552654.4

    申请日:2016-07-14

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H03F1/26 H03F3/45

    摘要: 本发明提出一种基于斩波稳定技术的亚阈值衬底驱动运算跨导放大器,包括:衬底驱动运算跨导放大器、第一斩波开关和第二斩波开关,衬底驱动运算跨导放大器包括PMOS衬底驱动输入差分对、折叠共源共栅构成的输出阻抗级、由MOS管构成的电流源,所有MOS管都工作在亚阈值区,实现极低供电电压下消耗纳瓦功耗,PMOS衬底驱动输入差分对具有低电压条件下轨到轨的输入能力,实现输入电压信号转换成电流信号的功能,输出阻抗级为放大器提供高输出阻抗,同时让电流信号转换为电压信号。本发明通过第一和第二斩波开关可减少亚阈值衬底驱动运算跨导放大器中的1/f噪声和失调,从而获得更好噪声性能,具有广阔的应用前景。