[发明专利]运算放大器电路及设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子器件领域，具体地，涉及一种运算放大器电路及设计方法。

背景技术

受到众多诸如极短沟道效应、光刻技术的制约，工艺差异，漏电流和源漏隧穿的挑战，CMOS工艺逐渐到达极限。

运算放大器(通常称为运放)是模拟和混合信号电路的关键元素。由于供电电压不断降低的趋势，设计高性能的模拟集成电路成为本领域越来越迫切的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种运算放大器电路及设计方法，以改善现有技术中两级运算放大器在功耗较大、性能较差的问题。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种运算放大器电路，所述运算放大器电路包括：第一级运算放大器模组以及第二级运算放大器模组，所述第一级运算放大器模组包括四个碳纳米管，所述第二级运算放大器模组包括两个碳纳米管。所述第一级运算放大器模组的第一信号输入端口和外部信号源耦合，所述第一级运算放大器模组的第一信号输出端口和所述第二级运算放大器模组的第二信号输入端口耦合，所述第二级运算放大器模组的第二信号输出端口和负载耦合。所述第一级运算放大器模组用于通过所述第一信号输入端口接收所述外部信号源输入的信号，并将所述信号调节为第一放大信号后，通过所述第一信号输出端口输出到所述第二级运算放大器模组；所述第二级运算放大器模组用于通过所述第二信号输入端口接收所述第一放大信号，并将所述第一放大信号调节为第二放大信号后通过所述第二信号输出端口输出到所述负载。

另一方面，本发明实施例还提供了一种运算放大器电路设计方法，所述方法包括：获得碳纳米管的栅极的长度W_g；获取碳纳米管的阈值电压V_th；选择碳纳米管的栅极的长度为W_g、碳纳米管的阈值电压为V_th的碳纳米管构件运算放大器电路。

本发明实施例提供的运算放大器电路及设计方法的有益效果为：

本发明实施例提供的运算放大器电路包括第一级运算放大器模组以及第二级运算放大器模组，第一级运算放大器模组包括四个碳纳米管，第二级运算放大器模组包括两个碳纳米管，第一级运算放大器模组的第一信号输入端口与外部信号源耦合，其第一信号输出端口与第二级运算放大器模组的第二信号输入端口耦合，第二级运算放大器模组的第二信号输出端口和负载耦合，使用碳纳米管与现有的CMOS管相比，可以获得高的直流增益，高的联合增益带宽，较低限度的恢复时间和功耗。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明较佳实施例提供的运算放大器电路的方框示意图；

图2是本发明较佳实施例提供的运算放大器电路的电路图；

图3是本发明较佳实施例提供的运算放大器电路的碳纳米管的碳纳米管的参数示意图；

图4是本发明较佳实施例提供的运算放大器电路设计方法的流程示意图。

图标：100-运算放大器电路；110-第一级运算放大器模组；120-第二级运算放大器模组；M1-第一碳纳米管；M2-第二碳纳米管；M3-第三碳纳米管；M4-第四碳纳米管；M5-第五碳纳米管；M6-第六碳纳米管；M7-第七碳纳米管；M8-第八碳纳米管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的运算放大器电路100的方框示意图，图2是本发明实施例提供的运算放大器电路100的电路图，详情请参见图1和图2，运算放大器电路100包括：第一级运算放大器模组110以及第二级运算放大器模组120。第一级运算放大器模组110的第一信号输入端口与外部信号源耦合，第一级运算放大器模组110的第一信号输出端口和第二级运算放大器模组120的第二信号输入端口耦合，第二级运算放大器模组120的第二信号输出端口与负载耦合。