近年来,以电池作为电源的微电子产品得到广泛使用,迫切要求采用低电压的模拟电路来降低功耗,低电压、低功耗的模拟电路设计技术正成为研究的热点。从能源角度考虑,低的功率消耗不仅是电池驱动的便携设备的需求,更是大型系统的迫切需要。运算放大器作为集成电路中最基本的单元,其重要性是众所周知的。在低压运算放大器中,由于电源电压的降低,信号的动态范围减小,同时,噪声信号幅度相对增大,放大器的信噪比降低。为了扩大信号的动态范围,低电压运放通常需要输入输出的信号范围能达到全摆幅。针对这个问题,本文做了如下工作:1)设计了一个是包含AB类轨对轨输出级的低功耗运算放大器。通常设计的低功耗轨对轨输出运算放大器中,由于信号的动态范围比较小,它的输出驱动能力不强,这里设计的是采用电平位移电路同时实现了电路的强驱动能力与低功耗,它具有在单电源电压5V的条件下,静态工作电流只有几微安,单位增益带宽达100K,开环增益能达80dB以上,相位裕度也能达55度,输出源沉电流达500微安以上等优点。2)设计了一个恒跨导轨对轨输入级。当输入共模电压变化时,不管它的输入MOS差分对管处于强反型区还是弱反型区,输入级的跨度保持不变,而且输入级后面的电流加法电路和输出级的静态工作点也不会随之改变。这些运算放大电路可望用于移动通讯,个人数字助理,便携式音响系统,电池监测系统等产品中。第一章介绍了运算放大器的发展概况、特点以及基本应用。第二章对MOS管的电学特性做了详细的分析。第三章根据所要求的性能参数确定出运算放大器的结构以及手工算出电路结构参数的大概值。第四章用电路模拟软件对第三章设计的运算放大器进行模拟分析,细调设计使之优化。第五章针对低压下运算放大器的共模输入范围很小的问题,设计了一种恒跨导轨对轨输入级。