当前位置:主页 > 科技论文 > 电子信息论文 >

基于恒流二极管的低压低功耗运算放大器研究

发布时间:2018-11-17 10:48
【摘要】:伴随平板电脑,手机等其他各种移动电子设备的普及,以电池作为电源的微电子产品得到广泛使用,但以电池作为电源的电子产品迫切需要采用低电流低电压的模拟电路来降低功耗。JEFT与双极型器件相结合,已成为新型专用集成运算放大器的主要发展方向之一。本论文研究正是在此背景下,对通用集成运放从另一设计思路创新,提出基于恒流二极管(CRD)的运算放大器。本文设计以JEFT构成恒流二级管(CRD),首先研究其恒流特性,分别对此恒流二极管的恒流值、开启电压、击穿电压、温度特性进行研究,然后再对恒流二极管和双极型晶体管工艺兼容进行研究与设计,最后再对传统集成运放中具有恒流功能和有源负载电流源的双极型器件(BJT)进行替代,并对电路结构进行优化,以减少芯片中元器件个数,从而减小芯片面积,降低静态工作电流以实现更进一步的低功耗。仿真结果表明,当电源电压改变时,双极型运算放大器输入级电流在0.290mA到0.433mA变化,而基于CRD的差分输入级电流约降低一半,电流恒定在0.239mA到0.244mA之间,并且电流变化只有0.005mA。当电源电压恒定在13V时,双极型集成运算放大器偏置电流达到0.739mA,是基于CRD的运算放大器偏置电路电流0.222mA的3倍以上。由此可知,基于CRD的运算放大器能实现更低静态电流。
[Abstract]:With the popularity of tablet computers, mobile phones and other mobile electronic devices, microelectronics, which use batteries as power sources, have been widely used. However, the electronic products with battery as the power supply urgently need to use low current and low voltage analog circuit to reduce power consumption. The combination of JEFT and bipolar devices has become one of the main development directions of new special integrated operational amplifiers. Under this background, this paper proposes an operational amplifier based on constant current diode (CRD) by innovating the general integrated operational amplifier from another design idea. In this paper, the constant current characteristic of the constant current diode (CRD),) is studied by using JEFT as the structure of the constant current secondary transistor. The constant current value, the open voltage, the breakdown voltage and the temperature characteristic of the constant current diode are studied respectively. Then the process compatibility of constant current diode and bipolar transistor is studied and designed. Finally, the bipolar device (BJT) which has constant current function and active load current source in traditional integrated operational amplifier is replaced. The circuit structure is optimized to reduce the number of components in the chip, reduce the chip area and reduce the static working current to achieve further low power consumption. The simulation results show that when the supply voltage changes, the input stage current of bipolar operational amplifier changes from 0.290mA to 0.433mA, while the differential input stage current based on CRD is reduced by about half, and the current is constant between 0.239mA and 0.244mA. And the current changes only 0.005mA. When the supply voltage is constant at 13 V, the bias current of the bipolar integrated operational amplifier reaches 0.739 Ma, which is more than 3 times of the current 0.222mA of the operational amplifier bias circuit based on CRD. Therefore, the operational amplifier based on CRD can achieve lower static current.
【学位授予单位】:贵州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN722.77

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 金爱华,张翠萍;高速运算放大器在视频线路中的应用[J];电大理工;2000年03期

2 朱路扬,刘正生;零器模型在含有运算放大器网络中的应用[J];赣南师范学院学报;2001年03期

3 杜卫华;工程中几种实用的运算放大器调零方法[J];承德民族职业技术学院学报;2002年02期

4 姜立中;高速运算放大器特性参数表[J];电子世界;2002年09期

5 ;德州仪器推出可驱动16位系统的新型低噪声高速运算放大器[J];电子工程师;2003年07期

6 陈永真 ,宁武;千伏级甚高压运算放大器[J];电子设计应用;2003年08期

7 詹姆士·文森;什么原因毁掉了运算放大器?[J];电子设计应用;2003年Z1期

8 ;良好的设计可以减少运算放大器的加电问题[J];电子设计应用;2004年01期

9 TADIJA JANJIC,BRUCE TRUMP;运算放大器的选择[J];今日电子;2004年08期

10 阮伟华;含有运算放大器网络的分析方法[J];南京工业职业技术学院学报;2004年02期

相关会议论文 前10条

1 任迪远;陆妩;余学锋;郭旗;艾尔肯;;双极运算放大器在不同剂量率下的辐射损伤效应[A];第十一届全国可靠性物理学术讨论会论文集[C];2005年

2 孙旭;李哲英;钮文良;;一种改进的运算放大器小信号建模方法及验证[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年

3 陈盘训;周开明;;运算放大器X和γ射线辐射损伤的比较[A];中国工程物理研究院科技年报(1999)[C];1999年

4 唐俊;;如何设计和测试满足指标要求的运算放大器[A];四川省电子学会半导体与集成技术专委会2006年度学术年会论文集[C];2006年

5 修丽梅;李哲英;;低电压低功耗运算放大器的研究[A];全国第一届信号处理学术会议暨中国高科技产业化研究会信号处理分会筹备工作委员会第三次工作会议专刊[C];2007年

6 孙旭;李哲英;;一种建立运算放大器宏模型的新方法[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年

7 刘正山;邓长明;张志勇;宿小辉;程昶;李梅;;用于化合物半导体探测器的小型电荷灵敏前置放大器[A];第8届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(一)[C];1996年

8 陈盘训;谢泽元;;γ总剂量辐射对运算放大器性能的影响[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年

9 姚雷波;骆丽;;CMOS两级运算放大器调零电路性能分析[A];中国通信集成电路技术与应用研讨会文集[C];2006年

10 陆妩;任迪远;郭旗;余学峰;;双极运算放大器ELDRS效应的变剂量率实验室加速模拟方法初探[A];2007'第十二届全国可靠性物理学术讨论会论文集[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 赵艳秋;运算放大器:新架构使老器件焕发青春[N];中国电子报;2009年

2 成都 温成宜 编译;输出大电流的运算放大器[N];电子报;2014年

3 成都 温成宜 编译;运算放大器的输入保护电路[N];电子报;2014年

4 河南 郭长永 郭建国;自制运算放大器测试仪[N];电子报;2007年

5 四川 张达 编译;用运算放大器构成的6dB视频信号放大器[N];电子报;2004年

6 广东 刘丽鑫;集成运算放大器应用中的电气过应力(下)[N];电子报;2011年

7 山西 江鹏远 编译;相位检波器的开关增益运算放大器[N];电子报;2012年

8 任爱青;美国国家半导体推出全新高速运算放大器[N];中国电子报;2001年

9 广州 张世旺;运算放大器应用实验[N];电子报;2004年

10 成都 史为;有读者来信问:什么是仪用放大器?[N];电子报;2008年

相关博士学位论文 前3条

1 屈熹;低功耗快速响应的片上集成LDO研究[D];电子科技大学;2014年

2 廖鹏飞;容性负载运算放大器的频率补偿技术研究[D];电子科技大学;2014年

3 石立春;高精度∑-Δ调制器的研究与设计[D];西安电子科技大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 王洪颖;低功耗16位精度Delta Sigma ADC的设计[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 任永春;基于双极型工艺的低噪声运算放大器的设计[D];电子科技大学;2015年

3 陈新乐;高性能CMOS MDAC设计研究[D];西安电子科技大学;2014年

4 吴迪;基于GMR传感器的4~20mA两线制收发系统集成电路设计[D];杭州电子科技大学;2015年

5 李帅三;CMOS全差分放大器的研究与设计[D];黑龙江大学;2015年

6 贾成伟;基于0.18μm CMOS工艺的太赫兹成像芯片研究[D];东南大学;2015年

7 张俊茹;基于电流反馈运算放大器的全集成连续时间滤波器的研究[D];吉林大学;2016年

8 邹序武;基于恒流二极管的低压低功耗运算放大器研究[D];贵州大学;2015年

9 刘辉;低压低功耗CMOS运算放大器的设计[D];电子科技大学;2002年

10 辛国松;一款轨到轨输入/输出运算放大器的设计与研究[D];西安电子科技大学;2013年



本文编号:2337502

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2337502.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户443ea***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com