现如今,精密集成运算放大器正大量地应用在各个领域,大量的仪器仪表都依靠精密集成运算放大器来实现各种功能,精密集成运算放大器的高精度技术指标包括非常低的输入失调电压、非常低的输入偏置电流和非常低的噪声等参数指标。运算放大器的各种参数指标之间是相互制约的,因此在设计精密运算放大器时既需要扬长避短,也需要对各类参数指标进行折中考量。在应用精密集成运算放大器的电路系统中,所应用的精密集成运算放大器的精度越高,整体电路系统的精度也就越高。精密集成运算放大器一直在不断地发展,在提高精度的同时也在不断地适应现如今的低压发展趋势。本文针对精密集成运算放大器的输入失调电压的温度与时间漂移问题,设计了一款零漂移精密集成运算放大器,该运算放大器能够应用于微弱电压、电流信号的采集放大。本文首先介绍了运算放大器的基础知识,然后充分研究了国内外与零漂移精密集成运算放大器相关的大量实际产品与学术论文,在此基础上,总结了实现零漂移的基本原理与技术,设计了一款零漂移精密集成运算放大器。该运算放大器将pingpong架构组合于自动调零技术之中,两条信号路径在放大与调零两个状态相互切换,使得整个运算放大器可以连续进行信号处理,同时也避免了互调失真的产生。电路结构由一个主运算放大器、两个相同的调零运算放大器、三个相同的辅助运算放大器、频率补偿电路、开关电路、振荡器、非交叠时钟电路以及偏置电路等组成。主运算放大器的结构在互补差分输入结构、cascode结构与前馈型class AB输出级的基础上进行了改进,可以实现运算放大器的轨对轨输入与轨对轨输出,同时产生一个较高的增益。调零运算放大器与辅助运算放大器采用全差分运算放大器形式,降低失调与噪声影响。振荡器采用环形振荡器,为后续开关控制信号提供一个参考时钟。非交叠时钟电路产生两组非交叠的信号来控制开关电路。偏置电路产生带隙基准电压和与绝对温度成正比的电流,为整个电路提供偏置。本文基于0.6μm BCD工艺完成了对零漂移精密集成运算放大器的设计,使用Cadence的virtuoso平台对电路原理图进行设计,并使用Spectre工具对电路进行仿真。仿真结果表明,在5V的电源电压条件下,本文设计的零漂移运算放大器的失调电压温度漂移为0.007μV/℃,开环增益为125d B,共模抑制比为135.6d B,电源抑制比为117.5d B,增益带宽积为1.464MHz,相位裕度为68.8°,同时也能够实现轨对轨输入与轨对轨输出。之后利用Virtuoso平台设计了相应版图,版图面积1441.7μm×1385μm,并通过Calibre工具对所绘制版图进行了DRC与LVS验证,均通过验证。