一個(gè)對(duì)溫度不敏感的高增益運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)

2.4 直流增益分析

圖4所示的運(yùn)算放大器存在兩級(jí)：折疊式共源共柵級(jí)增大直流增益和共源放大器。

第一級(jí)增益：

第二級(jí)增益：

整個(gè)運(yùn)算放大器的增益：

因此，要提高運(yùn)算放大器的增益，主要是提高相應(yīng)的MOS管跨導(dǎo)和輸出阻抗。同時(shí)合理地調(diào)節(jié)電路參數(shù)可以使增益、相位裕度等受溫度影響很小。

3 折疊共源共柵全差分運(yùn)算放大器的版圖設(shè)計(jì)

應(yīng)該采用更加合理的版圖布局，更加統(tǒng)一的連線和過孔連接等，使對(duì)稱電路的寄生效應(yīng)一致。在全差分運(yùn)算放大器版圖設(shè)計(jì)時(shí)，尤其要注意版圖的對(duì)稱。

4 仿真結(jié)果與分析

基于TSMC0.18μm工藝，版圖設(shè)計(jì)如圖5所示。對(duì)版圖提取寄生電阻、電容，采用HSpice，Cadence軟件進(jìn)行模擬仿真。

其中圖6為頻率響應(yīng)隨溫度變化的曲線。從圖6可以看出，最大增益可達(dá)115 dBm，相位裕度為70°，在整個(gè)溫度范圍內(nèi)(-40～+125℃)增益變化僅為1 dBm，相位裕度僅變化5°。圖7中電源電壓從2.7 V變化到3.3 V范圍內(nèi)，該結(jié)構(gòu)的運(yùn)算放大器受電源電壓影響很小，完全滿足實(shí)際應(yīng)用。

5 結(jié)語

本文針對(duì)藍(lán)牙功率放太器控制電路的要求，設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)溫度不敏感的運(yùn)算放大器。采用寬擺幅的偏置電路、選取合理的電路參數(shù)等，消除了溫度和電壓對(duì)運(yùn)算放大器性能的影響。

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