一个对温度不敏感的高增益运算放大器设计

2.4 直流增益分析

图4所示的运算放大器存在两级：折叠式共源共栅级增大直流增益和共源放大器。

第一级增益：

第二级增益：

整个运算放大器的增益：

因此，要提高运算放大器的增益，主要是提高相应的MOS管跨导和输出阻抗。同时合理地调节电路参数可以使增益、相位裕度等受温度影响很小。

3 折叠共源共栅全差分运算放大器的版图设计

应该采用更加合理的版图布局，更加统一的连线和过孔连接等，使对称电路的寄生效应一致。在全差分运算放大器版图设计时，尤其要注意版图的对称。

4 仿真结果与分析

基于TSMC0.18μm工艺，版图设计如图5所示。对版图提取寄生电阻、电容，采用HSpice，Cadence软件进行模拟仿真。

其中图6为频率响应随温度变化的曲线。从图6可以看出，最大增益可达115 dBm，相位裕度为70°，在整个温度范围内(-40～+125℃)增益变化仅为1 dBm，相位裕度仅变化5°。图7中电源电压从2.7 V变化到3.3 V范围内，该结构的运算放大器受电源电压影响很小，完全满足实际应用。

5 结语

本文针对蓝牙功率放太器控制电路的要求，设计了一个对温度不敏感的运算放大器。采用宽摆幅的偏置电路、选取合理的电路参数等，消除了温度和电压对运算放大器性能的影响。

更多资讯请关注：21ic模拟频道