自从美国德州仪器公司的杰克2基尔比在1958年向人们展示了第一块集成电路以来,集成电路作为一份全新的产业诞生了。在过去的50多年中,电子产品,特别是以集成电路芯片为核心的电子产品层出不穷。随着时代的进步,人们对电子产品的性能要求越来越高,这也就对集成电路芯片的性能提出了更高的要求。作为构成模拟系统和数模混合系统的重要基本单元,算放大器如何设计和优化运,是整个芯片系统设计中的重要内容。ADC(模拟-数字转换器),作为连接模拟信号和数字信号的桥梁,在数字电路和数字信号处理技术高速发展的今天,重要性越来越突出。流水线ADC(Pipelined ADC)是高速高精度ADC设计中普遍选用的结构,因为它能很好的兼顾速度、功耗、面积等方面的要求。在流水线ADC电路结构中,核心模块之一就是运算放大器,它的性能对流水线ADC的最终性能有直接的影响。因此,研究和设计高增益、宽带宽的运算放大器对实现高速精度流水线ADC意义重大。本文首先设计了一款应用于流水线ADC中的全差分两级运算放大器,第一级电路采用了折叠式共源共栅结构,第二级电路则选用了简单共源放大结构。为了稳定输出共模电压,在两级中都加入了共模负反馈电路,其中第一级使用了结构简单但很有效的交叉耦合负反馈。在仿真验证了设计的正确性之后,进行了版图的设计。仿真结果显示所设计的运算放大器直流增益为92.8 d B,单位增益带宽为195.5 MHz。该设计采用TSMC0.18μm 1P6M工艺流片实现,并设计了用于测试的电路板对实际的芯片进行了测试,测试结果显示运算放大器直流增益为83 d B,单位增益带宽为170 MHz。针对一款14bit 100MS/s流水线ADC的设计要求,本文采用增益自举(Gain-boosting)结构设计了一款单级共源共栅运算放大器,在不改变原运算放大器的直流工作状态的情况下,增益自举技术能大大提高运算放大器的增益。在仿真验证了设计的正确性之后,进行了版图的设计。仿真结果显示所设计的运算放大器直流增益为100.6 d B,单位增益带宽为968.9 MHz。