[发明专利]一种抗总剂量的CMOS运算放大器

摘要

本发明属于集成电路领域，尤其涉及抗辐照集成电路技术研究领域。随着空间技术以及核工程技术的快速发展，越来越多的CMOS运算放大电路不可避免地应用于辐射环境中并受到各种辐射效应的影响，为了保证CMOS运放的可靠性和性能，抗辐照加固技术的研究始终面临着严峻的挑战。本发明以一种抗总剂量CMOS器件为基础，设计出一种抗总剂量CMOS运算放大电路，在运放的每条支路接地NMOS晶体管使用提出的抗总剂量器件，保证每条支路的总漏电流最小。对运放的尾电流源使用抗总剂量NMOS器件，保证运放的带宽和增益在总剂量辐照前后变化最小。这样得到的抗总剂量CMOS运算放大电路抗辐照能力相比传统的非抗总剂量CMOS运放明显提高。

主权项

1.一种抗总剂量CMOS运算放大器，其特征在于：对运放的每条支路接地NMOS晶体管使用提出的抗总剂量器件，保证每条支路的总漏电流最小；电路的具体结构和连接方式如下：在偏置电路中，R1一端接VDD，另一端与M9管的源端连接，M9管的栅极与二极管连接方式的M8管的栅极连接，M8管的源极与VDD连接，M8、M9的宽长比的比值以及R1的阻值决定了偏置电流的大小；M10的栅极与二极管连接方式的M11的栅极连接，M13的栅极与二极管连接方式的M12的栅极连接，M12管和M13管的漏极分别与M11管和M10管的源极连接，M12管和M13管的源极与GND相连接；在输入级电路，M1管和M2管组成差分输入，差分输入对管的漏极连接着电流镜负载管M3管和M4管的漏极，M3管和M4管的源极连接着VDD，M3管和M4管将双端输入转化为单端输出，差分输入对管的源极连接着尾电流源管M5管的漏极，M5源极与GND相连接，M5管栅极于偏置电路连接为差分输入对管提供偏置；在共源输出级电路中，放大管M6的漏极连接着有源负载管M7管，M7管为放大管M6提供静态工作电流和负载；运放抗总剂量加固：在偏置电路中的M12管和M13管、输入级的尾电流源M5管，输出级负载M7管用进行抗总剂量加固。