解析低電壓CMOS運放的設計及電流轉換型低功耗

1、低電壓、低功耗CMOS運放的設計

低電壓、低功耗CMOS運放的設計并不困難，它與一般CMOS運放區別不大，這里介紹一種電流可關斷的，低功耗CMOS運放電路，其電路結構與參數如圖3.4-8所示，該電路的電源電壓士1.5伏，靜態電流約9微安，故功耗只有27微瓦。它是二級放大電路，輸入級由MN1，MN2，MP3和MP4構成的差分放大器，第二級為MP9和MN10組成共源放大器；為增大輸出級的負向輸出能力，增加了MP6~MP7和MN8等MOS管；當差分放大器輸出端③電壓增大時，輸出端電壓變負，與此同時，MP5電流減小，MP6，MP7，電流增大，節點⑥電壓上升，MN10電流增大，從而增強了負向輸出能力。低電壓、低功耗CMOS運放。反之，當節點③電壓下降時，輸出電壓增大，與此同時，節點⑥電壓下降，MN10電流減小，增大了正向輸出能力，因此輸出級電路實際上是推挽

式放大器，故它有較強的正、負向驅動能力，且靜態功耗較低。電路中的MP1s5、MP16、MN18、MN17，和MN10構成電流控制電路。當A 點接低電位（Vss）時，MP15、MP16導通，MN16截止，由于MP16導通，使偏置電路MP14、MN11電流為零，MN17、MN16導通，從而使MN12、MN11，和MN10截止。因MP10導通，也使MP6~MP7截止。這樣，電路處于截止狀態，當A 點接高電位（VDD）時，電路處于正常工作狀態，這時電流控制電路MP15、MP16，MN17，和MN18處于截止狀態，MN18處于導通狀態。低電壓、低功耗CMOS運放。該電路的開環增益大于1000，圖3.4-8電路管子的寬長比列于表3.4-8。

2、電流轉換型低功耗CMOS運放

這里再介紹一種電流轉換型低功耗CMOS運放，其電路如圖3.4-9所示。它是典型的電流轉換型運放，將輸入電壓轉換成電流，此電流經電流源電路放大后，送到輸出端。

現對圖3.4-9電路的工作原理作些說明。它是電流轉換型低功耗CMOS運放，M1~M4為差分放大器，它將輸入信號電壓轉換成電流；為電流源電路，它將輸入級的電流經一定放大后送到輸出級；M7~M9為輸出級電路，它將輸出電流轉換成電壓輸出；M12、M14、M15和M16提供輸出管M9，M10柵極的直流偏置電壓；M11為偏置電路。在靜態條件下，M6和M7的電流同，使輸出電壓為零。當正向輸入信號作用于M1的柵極時（M3的柵極接地），M1管電流增大，M3管電流減小，通過電流源電路M7電流增大，M8電流減小，這樣在輸出端獲得與M7，M8二管電流差值成正比的負向

輸出電壓，當負向輸入信號作用于M1的柵極時（的柵極接地），在輸出端獲得與M8、M7二管電流差值成正比的額正向輸出電壓。低電壓、低功耗CMOS運放。為獲得較高的電壓增益，輸出級（M7~M10）采用共深共柵電路，以提高輸出阻抗，但輸出動態幅度減小。該電路的主要參數列于表3.4-9。圖3.4-9電路管子的寬長比列于表3.4-10。

聯系方式：鄒先生

聯系電話：0755-83888366-8022

手機：18123972950

QQ：2880195519

聯系地址：深圳市福田區車公廟天安數碼城天吉大廈CD座5C1

請搜微信公眾號:“KIA半導體”或掃一掃下圖“關注”官方微信公眾號

請“關注”官方微信公眾號:提供  MOS管  技術幫助