介紹一個(gè)3:1電流鏡的兩級(jí)Miller補(bǔ)償軌到軌運(yùn)算放大器及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。圖1和圖2分別為偏置啟動(dòng)電路和運(yùn)放的主體結(jié)構(gòu)。

基本原理：

3:1為nmos和pmos的遷移率之比，切換電流鏡設(shè)置成這個(gè)比例以補(bǔ)償共模電壓變化情況下的gm變化，保持總的Gm=gmp+gmn=2gm。

圖1 偏置啟動(dòng)電路

圖2 軌對(duì)軌放大器主體電路

設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

1.要注意圖1中啟動(dòng)電路的BJT位vertical管，這是一個(gè)工藝上的使用限制

2.圖2運(yùn)放主體中的電流切換結(jié)構(gòu)及其偏置方法是保持跨導(dǎo)恒定的關(guān)鍵

3.圖3晶體管MP27和MN36是鉗位電路，防止X/Y兩點(diǎn)的電位在出現(xiàn)Slew的情況下偏離原始值太大，即fast recovery電路

圖3 浮動(dòng)電流源偏置及輸出級(jí)Class AB控制

4.注意MP26的柵極不一定接地，可以根據(jù)需要調(diào)整；C1大約為1pF濾波，防止偏置電路的紋波耦合進(jìn)入MP24；

5.頻率補(bǔ)償電容不一定完全使用圖中的簡(jiǎn)單Miller（SMC），而是Cascode補(bǔ)償與調(diào)零補(bǔ)償混用，提升PSRR同時(shí)保證運(yùn)放的穩(wěn)定性足夠；設(shè)計(jì)Cascode補(bǔ)償必須保證Cascode管足夠的gm；

6.浮動(dòng)電流源偏置的輸出級(jí)需要額外的鉗位電路R3、MN34來(lái)弱化浮動(dòng)電流源有限的輸出阻抗導(dǎo)致的PSRR問(wèn)題