摘要: 近几十年来，集成电路在飞跃发展，集成电路产品在影响甚至塑造人们的工作和生活方式，同时，人们对集成电路产品的性能如处理速度、运算精度、低功耗等方面的要求也在不断提高。一些极端作业环境，如石油测井系统、医疗设备、工业机器人等作业环境中... 展开 近几十年来，集成电路在飞跃发展，集成电路产品在影响甚至塑造人们的工作和生活方式，同时，人们对集成电路产品的性能如处理速度、运算精度、低功耗等方面的要求也在不断提高。一些极端作业环境，如石油测井系统、医疗设备、工业机器人等作业环境中，会出现高温度和高电源电压的情况，我们希望集成电路产品在此情况下也具有出色的性能。作为集成电路中的基础模块——运算放大器，如何让运放在高电压下具有低噪声和低失调电压的性能是CMOS电路设计的难点，也使得高压低噪声、低失调运放的设计具有较好的学术价值和实用意义。 论文首先对CMOS电路中的噪声与失调电压的理论基础进行了介绍,然后分别对各个基本放大器结构的噪声与失调进行了公式推导与计算。根据失调电压在频率上视为低频干扰的角度，本课题采用斩波稳定技术来实现失调电压与低频段的噪声的消除，并阐述了整个斩波模块的设计。偏置电路采用温度补偿型共源共栅结构来为主体运放提供宽温度范围的直流工作点。主体运放为PMOS输入对管的折叠型共源共栅结构，具有很高的电压增益与电压源抑制比。本课题基于0.18umCMOS标准工艺和18V电源电压，在CadenceVirtuoso设计平台上完成了电路的前后仿真并流片。 依据实验室当前条件，对封装好的芯片的各项性能进行了测试和评估。结果表明，本课题设计的运放的总体功耗为0.001A,共模抑制比为113dB,电压源抑制比为74dB,等效输入失调电压为112μV。以上指标基本满足预期指标，部分结果与仿真结果对比略有不及，据此分析了相关原因并提出改进方案。 收起