当前社会，随着生活水平的提高，人们对于电子类产品的需求量越来越大，对性能方面的要求也越来越高。作为许多模拟系统和混合信号系统中的基本单元，运算放大器的重要性不言而喻，对运算放大器的优化和改进具有深远的意义。运算放大器性能的提升，电子产品会随之在功能、体积和功耗等方面获得一定程度的改善。本文介绍了MOS器件的基本工作原理，之后分析了目前常见的几种全差分放大电路结构：两级运放结构、套筒式结构、折叠式结构，并对这几种结构的性能作出的分析和对比，在此基础上确定设计电路所需的结构。为进一步增大共模输入电压范围，以满足现代电子产品的性能需求，电路输入级采用轨至轨式输入，使运放输入电压摆幅大幅增加。引入增益增强技术，在单级的前提下，利用辅助运放为中间放大级的晶体管提供负反馈系统，降低晶体管栅压，增大晶体管的输出阻抗。本文在传统增益增强技术的基础上，对辅助运放做出改进，成功将传统增益增强技术中所需的两个辅助放大器合二为一，利用单辅助运放实现增益增强技术的应用，大大减少MOS管数量，减小成本，降低电路的功耗。基于0.6μmCMOS工艺，采用Cadence公司的Spectre仿真工具，对所设计运放进行仿真。仿真结果表明：运算放大器的开环直流增益为80dB，相位裕度达83°，单位增益带宽为6.8MHz，共模抑制比为83dB，电源抑制比为98dB，1%的建立时间为18.9ns，转换速率5.5V/μs，满足了设计要求。