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低压低功耗运算放大器结构设计技术 被引量：7
1
作者 杨银堂 李晓娟 +1 位作者 朱樟明 韩茹 《电路与系统学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期95-101,共7页
低电压、低功耗、动态摆幅达到轨到轨(Rail-to-Rail)的运放是实现SOC设计的核心,而相关的输入输出模块是其中的关键技术。本文分析了两种分别工作于弱反型区和强反型区的恒跨导Rail-to-Rail输入级,同时给出了低压和极低压下两种AB类控... 低电压、低功耗、动态摆幅达到轨到轨(Rail-to-Rail)的运放是实现SOC设计的核心,而相关的输入输出模块是其中的关键技术。本文分析了两种分别工作于弱反型区和强反型区的恒跨导Rail-to-Rail输入级,同时给出了低压和极低压下两种AB类控制输出级的实现方案,并对各方案进行了比较和总结。 展开更多
关键词 运算放大器 低压 低功耗 rail—to—rail 恒跨导 AB类
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一种输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计 被引量：16
2
作者 李有慧 《电子科技》 2015年第6期165-169,共5页
随着电源电压的日益降低,信号幅度不断减小,在噪声保持不变的情况下,信噪比也会相应地减小。为了在低电源电压下获得高的信噪比,需提高信号幅度,而输入输出轨到轨运算放大器可获得与电源电压轨相当的信号幅度。中文在理论分析了输入输... 随着电源电压的日益降低,信号幅度不断减小,在噪声保持不变的情况下,信噪比也会相应地减小。为了在低电源电压下获得高的信噪比,需提高信号幅度,而输入输出轨到轨运算放大器可获得与电源电压轨相当的信号幅度。中文在理论分析了输入输出轨到轨CMOS运算放大器主要架构优缺点后,给出了一种新的输入输出轨到轨CMOS运算放大器的设计,该电路在华润上华0.18μm工艺平台上流片验证。测试结果表明,输入范围从0到电源电压,输出范围从50 m V到电源电压减去50 m V,实现了输入输出轨到轨的目标。 展开更多
关键词 CMOS 轨到轨 运算放大器 米勒补偿
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一种低电压全摆幅CMOS运算放大器 被引量：5
3
作者 刘凯 邵丙铣 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期51-53,共3页
提出了一种工作于 3 V电压、输入输出均为全摆幅的两级 CMOS运算放大器。为使放大器有较小的静态功耗 ,运算放大器的输入级被偏置在弱反型区 ;输出级采用甲乙类共源输出级 ,以达到输出电压的全摆幅。模拟结果显示 ,在 1 0 kΩ负载下 ,... 提出了一种工作于 3 V电压、输入输出均为全摆幅的两级 CMOS运算放大器。为使放大器有较小的静态功耗 ,运算放大器的输入级被偏置在弱反型区 ;输出级采用甲乙类共源输出级 ,以达到输出电压的全摆幅。模拟结果显示 ,在 1 0 kΩ负载下 ,运算放大器的直流开环增益为 81 d B,共模抑制比 91 d B;在 3 p F电容负载下 ,其单位增益带宽为 1 .8MHz,相位裕度 5 展开更多
关键词 CMOS 运算放大器 全摆幅 恒定跨导
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基于共模电平偏移电路新型CMOS低电压满幅度运放设计 被引量：9
4
作者 林越 徐栋麟 +1 位作者 任俊彦 许俊 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期529-534,共6页
针对电源电压为 1V甚至更低的应用环境 ,给出了一种基于共模电平偏移电路的新型 rail- to- rail运放结构 ,相对以往同类电路具有很好的对称性和较高的输入阻抗 ,并对之进行了详细的讨论 .在整个共模输入电压范围内 ,其单位增益带宽随共... 针对电源电压为 1V甚至更低的应用环境 ,给出了一种基于共模电平偏移电路的新型 rail- to- rail运放结构 ,相对以往同类电路具有很好的对称性和较高的输入阻抗 ,并对之进行了详细的讨论 .在整个共模输入电压范围内 ,其单位增益带宽随共模电压变化仅为 0 .0 5 % . 展开更多
关键词 CMOS rail-TO-rail 共模电平偏移电路 运算放大器 低电压
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一种1.8-V Rail-to-Rail CMOS运算放大器的设计 被引量：6
5
作者 曹三林 何乐年 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2006年第11期121-125,共5页
文章设计了一种1.8-VRail-to-RailCMOS运算放大器。采用电平移位控制的互补差分输入级,实现了Rail-to-Rail的共模输入范围;由偏置在AB类的电流驱动的共源放大器构成输出级;为了能够处理宽的电平范围和得到足够的放大倍数,使用折叠式共... 文章设计了一种1.8-VRail-to-RailCMOS运算放大器。采用电平移位控制的互补差分输入级,实现了Rail-to-Rail的共模输入范围;由偏置在AB类的电流驱动的共源放大器构成输出级;为了能够处理宽的电平范围和得到足够的放大倍数,使用折叠式共源共栅结构作为前级放大。用CadenceSpectre仿真器,1.8V单电源供电,TSMC0.25-混合信号模型仿真,直流增益为80.18dB,相位裕度为65°,功耗336W。整个电路结构简单紧凑,适合于低电压应用。 展开更多
关键词 模拟集成电路 运算放大器 rail-TO-rail
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2.5V/0.25umRail-to-Rail运算放大器 被引量：2
6
作者 李祥生 陈殿玉 +1 位作者 秦世才 高清远 《南开大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期20-23,共4页
本文采用0.25um CMOS工艺,设计了一种rail-to-rail运算放大器,该放大器用2.5V单电源供电,其输入共模范围和输出信号摆幅可以达到零电源电压,单位增益带宽为320MHz,相位裕度为60°.
关键词 rail—to—rail 运算放大器 跨导恒定电路
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一种低压低功耗恒跨导轨到轨运算放大器设计 被引量：11
7
作者 谢海情 陈玉辉 王振宇 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期65-69,共5页
提出了一种恒跨导轨到轨运算放大器,输入级电路采用三倍电流镜结构,补偿输入差分对管的静态电流,降低输入级跨导变化率;中间级电路采用两个三层MOS管共源共栅结构代替传统轨到轨运算放大器中的四层MOS管套筒式共源共栅结构,实现四端输... 提出了一种恒跨导轨到轨运算放大器,输入级电路采用三倍电流镜结构,补偿输入差分对管的静态电流,降低输入级跨导变化率;中间级电路采用两个三层MOS管共源共栅结构代替传统轨到轨运算放大器中的四层MOS管套筒式共源共栅结构,实现四端输入转为双端输出,并降低电源电压;输出级电路采用交差耦合输出结构,实现轨到轨输出,同时完成双端输入转单端输出,设计一种恒跨导轨到轨运算放大器。基于TSMC 0.18μm工艺完成电路与版图设计,使用Spectre完成仿真。结果表明,在电源电压为1 V,输入电压从0 V变化到1 V时,该放大器可实现0~1 V的轨到轨输出,静态功耗仅为44μW,输入级跨导变化率为5.5%,实现了低电源电压、低功耗和恒跨导的性能指标。 展开更多
关键词 运算放大器 恒跨导 轨到轨 低压低功耗 三倍电流镜 共源共栅
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高性能Rail-to-Rail恒定跨导CMOS运算放大器 被引量：5
8
作者 张强 李攀 +2 位作者 田泽 陈贵灿 刘宁 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第3期166-171,共6页
基于UMC的0.6μm BCD 2P2M工艺,探讨了一种高性能Rail-to-Rail恒定跨导CMOS运算放大器.该运算放大器的输入级采用互补差分对,其尾电流由共模输入信号来控制,以此来保证输入级的总跨导在整个共模范围内保持恒定.输出级采用ClassAB类控制... 基于UMC的0.6μm BCD 2P2M工艺,探讨了一种高性能Rail-to-Rail恒定跨导CMOS运算放大器.该运算放大器的输入级采用互补差分对,其尾电流由共模输入信号来控制,以此来保证输入级的总跨导在整个共模范围内保持恒定.输出级采用ClassAB类控制电路,并且将其嵌入到求和电路中,以此减少控制电路电流源引起的噪声和失调.为了优化运算放大器低频增益、频率补偿、功耗及谐波失真,求和电路采用了浮动电流源来偏置.该运算放大器采用米勒补偿实现了18MHz的带宽,低频增益约为110dB,Rail-to-Rail引起的跨导变化约为15%,功耗约为10mW. 展开更多
关键词 rail—to-rail 恒定跨导 浮动电流源 CMOS运算放大器
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基于0.25μm CMOS工艺的1.8V Rail-to-Rail运算放大器 被引量：6
9
作者 翟艳 杨银堂 +1 位作者 朱樟明 王帆 《电路与系统学报》 CSCD 2004年第5期107-109,共3页
采用 TSMC 0.25μm CMOS 工艺,设计实现了一种低功耗、高增益带有恒跨导输入级的 Rail-to-Rail 运算放大器。基于 BSIM3V3 Spice 模型,采用 Hspice 对整个电路进行仿真,在 1.8V 的单电源电压工作条件下,直流开环增益达到 108.6dB,相位... 采用 TSMC 0.25μm CMOS 工艺,设计实现了一种低功耗、高增益带有恒跨导输入级的 Rail-to-Rail 运算放大器。基于 BSIM3V3 Spice 模型,采用 Hspice 对整个电路进行仿真,在 1.8V 的单电源电压工作条件下,直流开环增益达到 108.6dB,相位裕度为 57.2 度,单位增益带宽为 5MHz,功耗为 0.23mW。 展开更多
关键词 rail—to—rail 深亚微米 CMOS 恒跨导 运算放大器
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一种基于SOC应用的Rail-to-Rail运算放大器IP核 被引量：3
10
作者 翟艳 杨银堂 +1 位作者 朱樟明 王帆 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期112-115,共4页
采用上华0 6μmDPDMCMOS工艺,设计实现了一种基于片上系统应用的低功耗、高增益Rail to Rail运算放大器IP核.基于BSIM3V3Spice模型,采用Hspice对整个电路进行仿真,在5V的单电源电压工作条件下,直流开环增益达到107 8dB,相位裕度为62 4&#... 采用上华0 6μmDPDMCMOS工艺,设计实现了一种基于片上系统应用的低功耗、高增益Rail to Rail运算放大器IP核.基于BSIM3V3Spice模型,采用Hspice对整个电路进行仿真,在5V的单电源电压工作条件下,直流开环增益达到107 8dB,相位裕度为62 4°,单位增益带宽为4 3MHz,功耗只有0 34mW. 展开更多
关键词 rail-TO-rail CMOS 运算放大器 IP核 片上系统
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1.5V低功耗Rail-to-RailCMOS运算放大器 被引量：5
11
作者 徐跃 黄海云 傅兴华 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2004年第5期138-141,共4页
基于2μm标准P阱CMOS工艺,实现了一种1.5V低功耗Rrail-to-RailCMOS运算放大器。本运算放大器采用两对跨导器作rail-to-rail输入级,并运用电流折叠电路技术,将最低电源电压降到VT+3VDS,sat。运放同时采用一种适合于低电压要求的对称AB类... 基于2μm标准P阱CMOS工艺,实现了一种1.5V低功耗Rrail-to-RailCMOS运算放大器。本运算放大器采用两对跨导器作rail-to-rail输入级,并运用电流折叠电路技术,将最低电源电压降到VT+3VDS,sat。运放同时采用一种适合于低电压要求的对称AB类推挽电路作rail-to-rail输出级,获得了高驱动能力和低谐波失真。芯片测试结果表明,在100pF负载电容和1K负载电阻并联条件下,运放的静态功耗只有270μW,开环电压增益,单位增益带宽和相位裕度分别达到了70dB,2.2MHz和60°。 展开更多
关键词 CMOS 低功耗 rail—to—rail 运算放大器
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一种低失调轨到轨集成运算放大器的设计 被引量：4
12
作者 刘国庆 孙婧雯 +1 位作者 马奎 杨发顺 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第2期151-156,169,共7页
设计了一款低失调轨到轨运算放大器。通过利用两个晶体管的基极-发射极(BE)结压降和一个可修调电阻来钳制共射-共基组态中共基对管的集电极电位,同时用电阻代替输入级有源负载,有效抑制了电路失调;偏置电路使用温度系数相反的p型结型场... 设计了一款低失调轨到轨运算放大器。通过利用两个晶体管的基极-发射极(BE)结压降和一个可修调电阻来钳制共射-共基组态中共基对管的集电极电位,同时用电阻代替输入级有源负载,有效抑制了电路失调;偏置电路使用温度系数相反的p型结型场效应晶体管(p-JFET)与Cr-Si电阻结合,产生高精度、低温漂的电流;增益级与输入级组合为共射-共基结构,实现高增益;输出级采用AB类结构,保证轨到轨输出的同时提供足够的驱动能力。基于互补双极型工艺流片,测试结果表明:在电源电压±15 V,共模输入电压为0 V时,输出电压摆幅为-14.97~14.86 V,输入失调电流低于0.8 nA,大信号增益达到121 dB,压摆率为4.28 V/μs。该芯片可应用于便携式电信设备、电源控制与保护、采用轨到轨输入的传感器等领域。 展开更多
关键词 低失调 轨到轨 高精度 低温漂 互补双极型工艺
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一种低压高性能的Rail-to-Rail运算放大器 被引量：5
13
作者 王丹 姜宇 +1 位作者 郭桂良 吕英杰 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2017年第2期68-72,共5页
采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计实现了一种低压恒跨导、高性能的Rail-to-Rail运算放大器.输入级采用NMOS和PMOS并联的互补差分对结构,使共模输入电压范围达到Rail-to-Rail,并通过改进的开关电流结构使输入级的有效跨导在共模输入范围... 采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计实现了一种低压恒跨导、高性能的Rail-to-Rail运算放大器.输入级采用NMOS和PMOS并联的互补差分对结构,使共模输入电压范围达到Rail-to-Rail,并通过改进的开关电流结构使输入级的有效跨导在共模输入范围内保持恒定.输出级采用反馈式AB类结构,以达到输出电压的全摆幅,同时通过米勒补偿控制零极点来保证放大器工作的稳定性.整个电路在1V的单电源电压,20pF负载电容的工作条件下工作,Spectre仿真结果显示,直流开环增益为127dB,单位增益带宽为6.4 MHz,相位裕度67.58°,总谐波失真为-107dB. 展开更多
关键词 恒跨导 rail-TO-rail 运算放大器 AB类
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一款低电压高精度CMOS运算放大器设计 被引量：3
14
作者 徐静萍 《西安邮电学院学报》 2008年第1期72-74,共3页
设计了一种采用0.6um CMOS工艺的低电压高精度的运算放大器电路。在设计中输入级采用两对跨导器件rail-to-rail的电路结构,从而实现输入级的跨导在整个共模输入范围内保持恒定。输出级采用AB类rail-to-rail推挽结构,达到高驱动能力和低... 设计了一种采用0.6um CMOS工艺的低电压高精度的运算放大器电路。在设计中输入级采用两对跨导器件rail-to-rail的电路结构,从而实现输入级的跨导在整个共模输入范围内保持恒定。输出级采用AB类rail-to-rail推挽结构,达到高驱动能力和低谐波失真的目的。此运放可提供1.5V电压降,采用适当的输出负载,闭环电压增益,单位增益带宽和相位裕度分别达到了80dB,832kHz和64°。 展开更多
关键词 CMOS 低电压高精度 运算放大器 rail—to—rail
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采用最大电流选择的恒定跨导Rail-to-RailCMOS运放输入级 被引量：5
15
作者 陈斯 恽廷华 《电路与系统学报》 CSCD 北大核心 2006年第6期120-123,共4页
基于TSMC0.18-μmCMOS工艺设计了一种具有恒定跨导的1.8Vrail-to-railCMOS运算放大器的输入级。采用两路结构相同的最大电流选择电路实现输入级总跨导的恒定。电路采用Hspice仿真,工作电压1.8V。输入级在强反型层工作时,电路的总跨导偏... 基于TSMC0.18-μmCMOS工艺设计了一种具有恒定跨导的1.8Vrail-to-railCMOS运算放大器的输入级。采用两路结构相同的最大电流选择电路实现输入级总跨导的恒定。电路采用Hspice仿真,工作电压1.8V。输入级在强反型层工作时,电路的总跨导偏差在5%之内;弱反型层工作时,总跨导偏差在8%之内。 展开更多
关键词 rail-TO-rail 恒定跨导 最大电流选择
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一种采用共栅频率补偿的轨到轨输入/输出放大器 被引量：6
16
作者 王为之 靳东明 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期2025-2028,共4页
提出了一种采用共栅频率补偿的轨到轨输入/输出放大器,与传统的Miller补偿相比,该放大器不仅可以消除相平面右边的低频零点,减少频率补偿所需要的电容,还可获得较高的单位增益带宽.所提出的放大器通过CSMC0.6μm CMOS数模混合工艺进行... 提出了一种采用共栅频率补偿的轨到轨输入/输出放大器,与传统的Miller补偿相比,该放大器不仅可以消除相平面右边的低频零点,减少频率补偿所需要的电容,还可获得较高的单位增益带宽.所提出的放大器通过CSMC0.6μm CMOS数模混合工艺进行了仿真设计和流片测试:当供电电压为5V,偏置电流为20μA,负载电容为10pF时,其功耗为1.34mW,单位增益带宽为25MHz;当该放大器作为缓冲器,供电电压为3V,负载电容为150pF,输入2.66VPP10kHz正弦信号时,总谐波失真THD为-51.6dB. 展开更多
关键词 轨到轨 缓冲级 放大器 CMOS
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一种恒跨导高增益轨到轨运算放大器 被引量：7
17
作者 唐俊龙 黄思齐 +5 位作者 罗磊 涂士琦 肖仕勋 龚磊 刘远治 谢海情 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期458-462,共5页
基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种新颖的恒跨导高增益轨到轨运算放大器。输入级仅由NMOS管差分对构成,采用电平移位及两路复用选择器控制技术,在轨到轨共模输入范围内实现了输入级恒跨导。中间级采用折叠式共源共栅放大器结构,运... 基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种新颖的恒跨导高增益轨到轨运算放大器。输入级仅由NMOS管差分对构成,采用电平移位及两路复用选择器控制技术,在轨到轨共模输入范围内实现了输入级恒跨导。中间级采用折叠式共源共栅放大器结构,运算放大器能获得高增益。输出级采用前馈型AB类推挽放大器,实现轨到轨全摆幅输出。利用密勒补偿技术进行频率补偿,运算放大器工作稳定。仿真结果表明,在1.8V电源电压下,该运算放大器的直流开环增益为129.3dB,单位增益带宽为7.22MHz,相位裕度为60.1°,整个轨到轨共模输入范围内跨导的变化率为1.44%。 展开更多
关键词 恒跨导 高增益 轨到轨 运算放大器
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一种非匹配模式恒定跨导的轨到轨运算放大器
18
作者 刘金朋 刘云涛 +1 位作者 刘星晨 方硕 《微电子学与计算机》 2024年第8期101-108,共8页
针对传统轨到轨运算放大器输入级跨导恒定受工艺影响,提出了一种非匹配模式低失调恒定跨导轨到轨运算放大器,输入级电路采用最大电流控制法。该运放通过对P输入对管电流的监测,来控制N输入对管的电流,从而实现与工艺无关的恒定跨导的要... 针对传统轨到轨运算放大器输入级跨导恒定受工艺影响,提出了一种非匹配模式低失调恒定跨导轨到轨运算放大器,输入级电路采用最大电流控制法。该运放通过对P输入对管电流的监测,来控制N输入对管的电流,从而实现与工艺无关的恒定跨导的要求。输出级采用折叠式共源共栅的有源负载与AB类控制的输出级结合,提高电压增益,增加电压输出动态范围。运放基于DB Hitek 0.18μm工艺完成电路设计。仿真结果表明:在电源电压为+2.5 V和−2.5 V时,该运放的共模输入范围为−2.5~2.5 V,动态输出范围为−2.5~2.5 V,平均输入失调电压为12.7μV,开环增益为98 dB,相位裕度为73.1°,带宽为73.1 MHz,电源抑制比为90 dB,共模抑制比为95 dB,压摆率为57.1 V/μs,跨导变化率仅为4.9%,满足了恒定跨导的要求。 展开更多
关键词 轨到轨 运算放大器 非匹配模式 恒定跨导
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一种轨对轨输入的低压低功耗CMOS电流传输器 被引量：5
19
作者 彭建华 陈向东 杜广涛 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第11期72-76,共5页
基于CSMC 0.5μm工艺,在1.5 V供电电压下,设计了一种功耗低、电压跟随能力强和电流传输精度高的第二代正向电流传输器(CCII+).设计中,通过采用轨对轨的输入结构,有效地提高了信号摆幅;采用AB类推挽输出方式,达到了降低静态功耗和提高电... 基于CSMC 0.5μm工艺,在1.5 V供电电压下,设计了一种功耗低、电压跟随能力强和电流传输精度高的第二代正向电流传输器(CCII+).设计中,通过采用轨对轨的输入结构,有效地提高了信号摆幅;采用AB类推挽输出方式,达到了降低静态功耗和提高电流驱动能力的目的;应用密勒电容与调零电阻串联的补偿方式,有效地改善了CCII+的频率响应特性,并分析了AB输出级晶体管对静态电流的影响作用.HSPICE仿真结果表明,该CCII+的电压跟随误差仅0.0002 dB,-3 dB带宽达到11.7 MHz;电流传输误差为0.0007 dB,-3 dB带宽达到20 MHz,X端输入电阻低于28Ω,电流驱动能力为-0.62 mA^1.07 mA,电路功耗仅为105.68μW. 展开更多
关键词 电流传输器 轨对轨 AB类推挽输出 CMOS
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中小屏幕TFT-LCD源驱动器电路设计 被引量：6
20
作者 史刘星 魏廷存 樊晓桠 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期93-97,共5页
针对中小屏幕TFT-LCD源驱动器电路,提出了一种新型的源驱动器结构,重点设计了一种电流可调、采用零点补偿的轨对轨结构的输出缓冲电路。该电路结构不但满足了系统功能和面积要求,而且能够很好地适应未来TFT-LCD芯片的发展趋势。Hspice... 针对中小屏幕TFT-LCD源驱动器电路,提出了一种新型的源驱动器结构,重点设计了一种电流可调、采用零点补偿的轨对轨结构的输出缓冲电路。该电路结构不但满足了系统功能和面积要求,而且能够很好地适应未来TFT-LCD芯片的发展趋势。Hspice仿真表明,在10kΩ电阻,20pF电容串连负载模型下的增益为90.7dB,相位裕度75°,静态电流消耗1.1μA,电路面积400μm2,满足了系统要求。 展开更多
关键词 TFT-LCD 源驱动器 轨对轨
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