轨至轨迟滞比较器

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1、摘要摘要随着许多运算放大器被应用于便携设备，低电压运算放大器设计已成为研究的热点。允许放大器在电源电压降低的情况下，保持一个可接受的性能水平，这样的设计技术往往有着巨大的需求。在低电压放大器设计中最重要的特点之一，是确保放大器在整个输入共模变化范围内保持恒定的行为。在本文中介绍了几种实现恒跨导轨至轨输入级的设计思想和方法，并对这些技术作了总结和对比。在此基础上设计并用HSPICE仿真了一个单电源3.3V供电的轨至轨输入运算放大器，该放大器的结构旨在实现放大器在整个输入共模范围内有着恒定的输入级跨导。另外，本文对设计的运算放大器

2、取消了频率补偿设计部分，使之成为两级开环比较器。同时对比较器采用了反馈电路以实现迟滞环的特性。关键字：轨至轨，稳定跨导，运算放大器，两级开环比较器，迟滞环III摘要ABSTRACTLowvoltageoperationalamplifierdesignhasbecomeanincreasinglyinterestingsubjectasmanyapplicationsswitchtoportablebatterypoweredoperations.Theneedfordesigntechniquestoallowamplifi

3、erstomaintainanacceptablelevelofperformancewhenthesupplyvoltagesaredecreasedisimmense.Oneofthemostimportantfeaturesinlowvoltageamplifierdesignsisensuringthattheamplifiermaintainsconstantbehaviorinthepresenceofrail-to-railinputcommon-modevariations.Inthisworkseverald

4、esignideasandmethodswhichaimatachievingconstanttransconductorofinput-stageinlowvoltageoperationalamplifiersareintroducedandcomparedwitheachotherfortechniquesummarization.Onthisbasis,anoperationalamplifier,ofthestructuredesignedtoachievetheconstanttransconductorofthe

5、input-stageovertheentireinputcommon-modevoltage,workinginsignal3.3Vsupplysource,isdesignedandsimulatedbyHspice.Inaddition,inthisworkatwo-stagesopen-loopcamparatorisdesignedundertheconditionthattheoperationalamplifierdesignedtocancelthepartoffrenquencycompensation.an

6、dcomparatorusesapositivefeebackcircuitinordertoacheivethecharacteristicsofthehysteresisbehavior.Keywords：rail-to-rail,constanttransconductor,operationalamplifier,two-stagesopen-loopcamparator,hysteresisloop.III目录目录第1章绪论11.1前言11.2放大器和迟滞比较器的性能指标21.3研究现状和本文主要内容4第2章轨至轨输

7、入级稳定跨导技术62.1轨至轨输入62.2实现稳定跨导的意义92.3轨至轨输入级稳定跨导相关实现技术122.3.1控制流过输入差分对的尾电流132.3.2最大/最小电流选择电路实现稳定跨导192.3.3使用直流电平位移电路重叠N-P过渡区232.4稳定跨导相关实现技术的比较和总结29第3章两级开环比较器及迟滞环303.1比较器静态与动态特性303.2两级开环比较器343.3迟滞比较器403.4施密特触发器电路45第4章具有全输入范围的迟滞比较器设计及仿真484.1设计指标和设计思路484.2两级运算放大器的设计及仿真484.3

8、迟滞比较器的设计及仿真59第5章总结65参考文献67致谢69外文资料原文70外文资料译文76III目录III第1章绪论第1章绪论1.1前言运算放大器是模拟和数字电路设计中最常使用的模块单元之一。在通信信号发送器和接收器、医学设备和多媒体电子等诸多应用中都能看到放大器的存在。2