CMOS模擬集成電路設(shè)計-ch9運(yùn)算放大器2-筒套式、折疊式運(yùn)放

CMOS模擬集成電路設(shè)計運(yùn)算放大器（二）典型的運(yùn)放結(jié)構(gòu)和種類筒套式共源共柵運(yùn)算放大器折疊式共源共柵運(yùn)算放大器高增益運(yùn)算放大器軌對軌運(yùn)算放大器全差動運(yùn)算放大器筒套式共源共柵運(yùn)算放大器 telescopiccascode共源共柵運(yùn)放的ICMR保證所有晶體管均處于飽和區(qū)輸入下限：Vin,min=VCSS+VGS2=Vdsat+Vth2+Vdsat2輸入上限：Vin,max=Vb-|VGS4|+Vth2Vb越大，輸入共模電平擺幅越大單端輸出共源共柵運(yùn)放的輸出范圍輸出下限：Vout,min=Vb-Vth4輸出上限：Vout,max=VDD-|Vth7|-2VdsatVb越小，輸出擺幅越大輸出擺幅的最大值為VDD-|Vth7|-5Vdsat雙端輸出共源共柵運(yùn)放的輸出范圍輸出下限：Vout,min=Vb1-Vth4輸出上限：Vout,max=Vb2+Vth5Vb2越大，輸出擺幅越大Vb1越小，輸出擺幅越大輸出擺幅的最大值為2(VDD-5Vdsat)單位增益放大器筒套式共源共柵運(yùn)放的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：高增益，較低功耗，較好的頻率特性、噪聲特性缺點(diǎn)：輸入擺幅、輸出擺幅小不宜用做單位增益緩沖器輸出擺幅很小寬擺幅的單端輸出共源共柵運(yùn)放實(shí)際電路中，b結(jié)構(gòu)（寬擺幅）被廣泛采用寬擺幅的單端輸出共源共柵運(yùn)放輸出擺幅的最大值為(VDD-5Vdsat)筒套式共源共柵運(yùn)算放大器的穩(wěn)定性因此筒套式共源共柵運(yùn)算放大器一般不需要相位補(bǔ)償為了解決擺幅小的缺點(diǎn)，可以級聯(lián)一個共源放大器三級共源共柵運(yùn)算放大器缺點(diǎn)：輸出擺幅受到限制太大，所以一般不會采用三級以上的共源共柵結(jié)構(gòu)全差分共源共柵運(yùn)放的設(shè)計(1)全差分共源共柵運(yùn)放的設(shè)計(2)除去單端的擺幅1.5V，還剩1.5V可供晶體管分配：選擇多大的電流（功耗），主要出于速度方面的考慮）全差分共源共柵運(yùn)放的設(shè)計(3)全差分共源共柵運(yùn)放的設(shè)計(4)電路對速度和噪聲的要求使電流不能任意減小，因此增大增益的主要辦法就是增加管子的尺寸。由于PMOS的ro較小，所以主要增大P管的L，適當(dāng)調(diào)整過飽和電壓的分配即可達(dá)到要求典型的運(yùn)放結(jié)構(gòu)和種類筒套式共源共柵運(yùn)算放大器折疊式共源共柵運(yùn)算放大器高增益運(yùn)算放大器軌對軌運(yùn)算放大器全差動運(yùn)算放大器折疊共源共柵放大器Rout較小，因此折疊式的電壓增益較小 foldedcascode折疊共源共柵差分對折疊式的功耗更大折疊共源共柵結(jié)構(gòu)中折疊點(diǎn)對應(yīng)的極點(diǎn)電容增加，頻率特性變差折疊式共源共柵運(yùn)算放大器優(yōu)點(diǎn)：輸入、輸出擺幅比筒