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近些年来,随着IC需求的快速增长,模拟集成电路的设计已经发生了巨大的变化。除了满足基本参数,电路设计逐渐对低功耗、低噪声和高增益有了更高的要求。为了满足电路设计的低功耗要求,电路结构必须采用更好的频率补偿技术,这种补偿方式在要求降低能耗的同时,也要适应低压电路的拓扑结构。所以,本文把通用模拟集成电路模块的运算放大器作为研究重点,根据传感器惠斯通电桥接口电路芯片的应用需求,对惠斯通电桥的微弱信号放大调理集成电路模块进行了研究。依据惠斯通电桥调理电路的技术指标,采用二级RC密勒补偿结构的CMOS跨导运算放大器实现微弱信号的放大调理,为传感器提供集成电路CMOS形式的检测接口。CMOS密勒补偿跨导放大器电路采用0.18μm标准CMOS工艺进行设计,应用HSPICE工具对CMOS电路进行了模拟和验证。研究内容包括以下四个方面:○1常用OTA补偿结构设计及其特点;○2 OTA的性能参数以及参数间的约束关系;○3根据性能指标对CMOS运算放大电路MOS管器件参数的设计;○4 CMOS跨导放大器的仿真和版图验证。仿真结果表明:CMOS电路的直流增益为93dB,相位裕度为62.2°,转化速率为30V/μs,等效输入热噪声300nV/√Hz,电路单位增益带宽97.5MHz,静态功耗2m W,满足设计技术指标。该CMOS跨导运算放大器采用了两级放大电路,使开环增益在低频段稳定不变的同时,增益带宽大,频率特性好,实现了较高的性能指标。CMOS跨导运算放大器电路具有结构简单、频率补偿效果好等显著优点,具有一定的工程借鉴意义。