Low voltage low power op-amp structures

Abstract

With modern fine line IC processes, both the intrinsic gain of transistors and the supply voltage goes down. Both mean that the traditional 2-stage Miller compensated opamp structure is not sufficient anymore. This thesis starts by reviewing the dimensioning of the traditional 7-transistor 2-stage Miller compensated opamp topology. Then, a literature review is done, presenting several improved circuit structures and their design constraints for differential amplification, current mirroring and biasing. Also, inverter-based operational amplifiers are introduced.

Uusissa kapean viivanleveyden IC-prosesseissa sekä transistorista saatava vahvistus että sen kestämä käyttöjännite laskevat. Tämän takia perinteinen 2-asteinen Miller-kompensoitu operaatiovahvistin ei enää ole käyttökelpoinen. Tämäopinnäyte aloittaa käymällä läpi perinteisen 2-asteisen operaatiovahvistimen mitoitusperiaatteet. Sitten esitellään kirjallisuustutkimuksena joukko parannettuja piirirakenteita niin vahvistukseen,virtapeilaukseen kuin biasointiinkin. Lopuksi esitellään invertterityyppisiä operaatiovahvistimia.