具共模回授与频率补偿之轨对轨全差动运算放大器-朝阳科技大学资讯.PDFVIP

2008資訊科技國際研討會論文集 具共模回授與頻率補償之軌對軌全差動運算放大器 Rail-to-rail fully operational amplifier with common-mode feedback and frequency compensation 張原豪 王麒富 朝陽科大資工系副教授 朝陽科大資工系 cyhfyc@cyut.edu.tw s9227061@cyut.edu.tw 摘要 朝向低電壓設計，可用的輸入或輸出的範圍相 運算放大器 (Operational Amplifier, OP 對變小，為了使工作電壓降低，但又不影響其 Amp.) ，基本上是一種高增益放大器。由於它 應用範圍下，最佳之解決方法是將電路之輸入 的性能優越使用方便，使得工業上許許多多的 電壓與輸出範圍設計到最大，理想值就是正電 量測技術，有了突破性的發展。當為放大器應 源與負電源的範圍，而此架構之運算放大器就 用時，則常用於負回授以提供穩定的電壓增 稱為軌對軌運算放大器 (Rail-to-Rail OP) 。全差 益，可以擔任許多線性的工作，例如，類比計 動放大器不只是輸入端是差動，輸出端也是差 算機， V/I或 I/V轉換器，直流儀表放大器 … 動，所以對共模和雜訊的拒斥比極高，但需要 等等，用途十分廣泛。本晶片是採用標準的 加共模回授電路 (common-mode feedback ， TSMC 0.35um 2P4M標準製程設計，實現具共 CMFB)所以我們在這次的全差動運算放大器 模回授 (common-mode feedback, CMFB)與頻 中增加了共模回授，雖然使得設計的難度增 率補償之軌對軌全差動運算放大器，其中增加 高，也增加晶片面積，但是它所帶來的優點相 共模回授設計，可使得 OP 具有更高的共模距 衡量權衡之下，卻是值得的，大部分的全差動 斥比(CMRR);另外米勒頻率補償可調整極點 運算放大器的共模信號路徑增益不大，而引起 位置，使得電路更加穩定。 共模輸出的位準會漂移掉，所以幾乎可以說有 關鍵詞 ：運算放大器、軌對軌、共模回授。 CMFB 才算是一個完整的全差動運算放大 器。其設計流程如圖 1所示。 Abstract The operational amplifier is a high gain amplifier, and it is always applied in the industrial application for measurement due to its own good performance and easy-to-use character. As a amplifier, OP is always working in the circuit connection of negative feedback in order to provide a stable linear operation, for exa