一种恒跨导CMOS运算放大器的设计

3 仿真结果

3．1 输入级跨导

为了验证该电路的性能指标，用HSpice进行了模拟仿真。共模输入电压直流扫描输入级跨导的变化曲线如图4所示为输入级跨导随输入共模电压变化的曲线，由图中可以看出，输入共模电压从0～3．3 V变化，跨导的变化维持在±5％内，基本上保持恒定，达到了设计的要求。


3．2 放大器的性能指标

采用HSpice对图2所示CMOS运算放大器进行仿真分析的条件为：电源电压为3．3 V，输入共模电压为1．65 V，负载电阻为10 kΩ。在对该放大器各个性能指标进行仿真的同时，与输出级为A类时进行了比较。本文所设计电路的仿真结果如图5，图6所示。表1所示为两类输出级的仿真性能参数。


4 结语

本文设计了一种CMOS运算放大器，该运算放大器在输入级中采用电流镜和控制互补差分对管的尾电流来使跨导恒定，中间级为一折叠共源共栅电流求和电路，输出级为前馈AB类输出级。仿真结果表明，在3．3 V的供电电压下，该运放输入级跨导在整个共模输入范围内仅变化±5％，其输入共模范围和输出信号摆幅接近于地和电源电压，有较好的单位增益带宽和相位裕度，输入输出线性动态范围宽，静态功耗小于0．45 mW，在低压低功耗应用方面，如便携式电子设备方面较为适用。