运算放大器的噪声分析与设计

  作者:黄令华,王新安,刘伟 时间:2008-08-04来源:中国集成电路

  差分管的源极接到同一点上,那么电流源负载的噪声就是相关噪声源,其等效到Mp1和Mp2上的噪声由于差动的作用就可以相互抵消,从而减小了电路的噪声。Mp1、Mp2为输入差分对管。另外,对于Mn3管,噪声电压对输入的影响也可以忽略。

 

 
  3 电路设计及物理层设计

  由以上噪声特性的分析可以看出,要改善运算放大器的噪声需要选择合适的电阻及合适的MOS管的栅宽长比,本文应用Winbond 0.5μ CMOS典型工艺,对运放噪声进行了分析,如图6和图7,其中L1<L2<L3。

 

  由图6和图7可以看出,输入管及负载管L越大,噪声特性越好,但由于版图及稳定性的要求,不可能使用过大的L值;通过同样的仿真,对输入的宽长比,我们也可以得到类似的结论;因此,本文的运放选择合适的电阻及输入级和负载管的宽长比,完成了很好的设计,图8给出了详细电路图,且表1给出了其设计的基本仿真结果。

 

  由表1仿真结果可以看出,运放采用低静态电流设计,实现较低的噪卢特性、较高的电源抑制比,及较快的转换速率等。

 

  图9是前置运算放大器在功率放大器中的完整版图,使用Winbond 0.5μCMOS工艺,此工艺本身对衬底的噪声有一定的抑制,对音频功率放大器的设计提供了很好的前提,上图的3个框分别为外部反馈电阻、运算放大器内部结构及内部调零电阻,并且很好地实现了电阻电容及晶体管的匹配。

  4 结束语

  噪声是运算放大器非常重要的参数,它决定了整个系统的灵敏度,本文从噪声这个参数入手,分析了音频放大器中前置运放的噪声特性,给出了改善噪声的方法,并用winbond 0.5μCMOS工艺完成了相关设计。
 

1 2

关键词: 运算放大器 噪声 分析 音频功率放大

加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号:EEPW

或用微信扫描左侧二维码

相关文章

查看电脑版