具高驅動力的互補型金氧半導體運算放大器之分析與設計

Abstract

本文旨在分析與設計各種具高驅動力的互補型金氧半導體運算放大器，可分別適用於 大電容及小電阻負載，並且利用３•５微米矽閘的製程作成積體電路。文中總共提出 四組設計完成的線路，第一組是一個單端輸出而具高驅動力的運算放大器，可以推動 ５０００PF之電容負載，同時其單一增益頻寬還可維持在１８０KHz 以上。第二組是 完全差動式的高驅動力運算放大器，可推動７０００PF之電容負載而其單一增益頻寬 值尚維持在２４０KHz 以上。其它兩組也是完全差動式的高驅動力運算放大器，既能 推動高達１０００PF的電容負載，也能同時適用於低至３００歐姆的電阻負載，同時 其安定時間小於３H微秒而轉動率還保持在２•５V╱μs 。由於差動式結構優於一般 的單端式結構，上述的三組差動式高驅動力運算放大器因而具有較寬的頻率響應、較 大的電壓增益或較高的驅動力等優點。 前面兩組適用於大電容負載的運算放大器其作成積體電路後的測試結果與電腦模擬的 預期數值相當接近，而文中所有的四組電路其結構都相當簡潔且不需增加其它複雜的 補償電路；因此它們都很值得被作成類比的標準電路元，以供超大型積體電路系統之 使用。