1. 研究目的与意义
第一个使用真空管设计的放大器于1930年前后完成，这个放大器可以使用加减工作，后来随着放大器性能的完善，放大器应用领域也越来越广泛，目前已电池作为电源的电子产品得到广泛应用，迫切要求采用低电源低功耗的模拟电路来降低功耗，其中CMOS运算放大器是使用最广泛的模块之一，其研究和设计工作是IC设计的一个主要方向。而理想运放应具有以下特性：无限大的输入阻抗和输出电流；无限大的转换速率和开环增益；无噪 声、失调、功耗浪费和信号失真；无负载、频率和电源电压的限制。低压轨对轨COMS放大器有更高的电源利用率跟很好的电压摆幅，并低压低功耗，广泛用于现在的各行业。 |
2. 课题关键问题和重难点
关键问题：
1、在低电源电压应用中，无论使用单电源，或是低电压双极性电源，放大器的输入范围和输出摆幅都有一定的限制，有限的输入范围和受限的输出摆幅都会减小放大器的动态范围。轨到轨放大器有助于扩展这个动态范围。
2、轨到轨放大器不仅有助于扩展动态范围，而且还能提高放大器综合性能。
3. 国内外研究现状（文献综述）
第一个使用真空管设计的放大器大约在1930年前后完成，这个放大器可以执行加与减的工作。
运算放大器最早被设计出来的目的是将电压类比成数字，用来进行加、减、乘、除的运算，同时也成为实现模拟计算机（analog computer）的基本建构方块。然而，理想运算放大器的在电路系统设计上的用途却远超过加减乘除的计算。今日的运算放大器，无论是使用晶体管（transistor）或真空管（vacuum tube）、分立式（discrete）元件或集成电路（integrated circuits）元件，运算放大器的效能都已经逐渐接近理想运算放大器的要求。早期的运算放大器是使用真空管设计，当前则多半是集成电路式的元件。但是如果系统对于放大器的需求超出集成电路放大器的需求时，常常会利用分立式元件来实现这些特殊规格的运算放大器。
1960年代晚期，仙童半导体（fairchild semiconductor）推出了第一个被广泛使用的集成电路运算放大器，型号为μa709，设计者则是鲍伯韦勒（bob widlar）。但是709很快地被随后而来的新产品μa741取代，741有着更好的性能，更为稳定，也更容易使用。741运算放大器成了微电子工业发展历史上一个独一无二的象征，历经了数十年的演进仍然没有被取代，很多集成电路的制造商至今仍然在生产741。直到今天μa741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。
4. 研究方案
设计方案：
1、这种低压轨对轨放大器电路采用两级结构，即由电平移位的输入级和互补推挽甲乙类共源级输出级构成。
2、输入级：输入级等效跨导的不恒定不仅会降低共模抑制比，而且还会造成严重失真，还会给后面的频率补偿造成困扰，一个理想的频率补偿要求输入级跨导恒定。
3、输出级：低压放大器的设计，要求输出级尽可能有很高的电源利用率跟更大的电压摆幅，最好能做到轨对轨。因此输出级采用共源并且要有更高的电源利用率，采用甲乙类输出比较合适。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；
第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；
第 3 周 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；
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