NMOS集成运算放大器

　　NMOS集成运算放大器中的器件全由NMOS FET构成，它分成E/E型（全由增强型NMOS FET构成）和E/D型（由增强型和耗尽型NMOS FET构成）两类。E/D型NMOS运算放大器应用比较广泛。

　　图1所示为Intel2912脉冲编码调制（PCM）双通道大规模单片集成开关电容滤波器中的集成运放电路之一。电路中含有E型、D型及零开启型（V_T=0，图中标*号的管）NMOS FET共32个，占芯片面积约0.22mm²。整个电路可分为差分输入级、电平移动与双端——单端输出变换电路、主增益级、输出级等四部分。

图1 E/D型NMOS运算放大器

（1）差分输入级

　　T₁~T₇构成差分输入级。其中，T₁和T₂为差分放大管，T₃和T₄为电流源负载。T₅和T₆构成基本电流源电路，提供差分输入级偏置电流，基准电流由V_DD、V_SS及T₅、T₇来决定。

(2)电平移动与双端—单端输出变换电路

　　T₈~ T₁₆和T₁₉、T₂₀构成电平移动电路。其中，T₈、T₉为偏置电流源，提供电平移动电路偏置电压。T₁₀、T₁₉、T₁₅、T₂₀和T₁₀、T₁₉、T₁₆、T₂₀分别构成两个Wilson电流源电路，T₁₅和T₁₆为电流源输出管，分别由T₁₁、T₁₃和T₁₂、T₁₄组成的两个完全相同的并联负反馈式电平移动电路提供工作电流。T₁₁、T₁₃和T₁₂、T₁₄分别把T₂、T₁漏电位V_D2、V_D1向下移动一个电平（约6V），使T₁₇、T₁₈漏极电位V_D17、V_D18分别比V_D2、V_D1低一个电平（约6V）。经分析可知电平移动电路的小信号电压增益，动态电阻。

　　T₁₇和T₁₈构成双端→单端输出变换电路。T₁、T₂漏极输出的互为反相的信号电压v_d1、v_d2，其中v_d1经T₁₂、T₁₄送到T₁₈的漏极；v_d2经T₁₁、T₁₃送到T₁₇、T₁₈的栅极，再经T₁₈倒相送到的T₁₈漏极。两路信号在T₁₈的漏极同相迭加送到主增益级。{{分页}}

(3)主增益级

　　T₂₁~ T₂₄、T₃₂构成主增益级。其中，T₂₁、T₂₃构成共源共栅放大器（又称Cascode放大器），T₂₄是放大器的有源负载。T₂₂用于提供T₂₁的大部分静态工作电流（约0.120mA），而T₂₄仅提供T₂₁的小部分静态工作电流（约0.057mA）。这样，T₂₁工作电流大，其跨导大，而T₂₄工作电流小，负载电阻大，有利于提高主增益极的电压增益。

　　T₃₂和电容C是用于进行相位补偿的反馈网络，以确保运算放大器稳定工作。

(4)输出极

　　T₂₅~ T₃₁构成低输出阻抗（约1.5kΩ）输出电路。