یک طراحی جدید برای بهبود slew rate تقویت کننده‌های عملیاتی تفاضلی دو طبقه تک سر کم توان

طراحی تقویت کننده های عملیاتی تک سر کم توان با slewrate بالا در تکنولوژی های جدید به علت کاهش ابعاد و مقدار ولتاژ تغذیه در سال های اخیر محققان زیادی را به خود جلب کرده است. این محققین اغلب از مدارها ناظر کمکی برای افزایش جریان های شارژ و دشارژ کننده خازن های بار و جبران ساز استفاده نموده اند. با اینحال، بسیاری از این روش ها قادر به بهبود slewrate مثبت و منفی به طور متقارن نمی باشند و معمولا موجب افزایش توان مصرفی، ابعاد و پیچیدگی مدار می گردند. بنابراین، در این تحقیق برای بهبود پارامتر slewrate در تقویت کننده های عملیاتی تفاضلی دو طبقه تک سر، یک مدار ناظر کمکی در تکنولوژی mu;m 0.18 tsmc ارائه می شود. این مدار پیشنهادی به ازای خازن بار pf 2 و منبع تغذیه v 8/1 توانسته پارامتر slewrate مثبت و منفی را به ترتیب به مقدار 78/8 و 67/22 برابر افزایش دهد، که موجب تقارن معنی داری در slewrate مثبت و منفی می شود. از این گذشته، این مدار بر روی مقدار بهره، پهنای باند، فرکانس بهره واحد و حاشیه فاز تقویت کننده عملیاتی اثر چندانی نداشته و توان مصرفی را تنها 5/1 درصد ( micro;w 59/10) افزایش داده است. بنابراین، این روش می تواند یک پیشنهاد خوب برای بهبود پارامتر slewrate تقویت کننده های عملیاتی تفاضلی دو طبقه تک سر کم توان باشد.

A new design for improving the Slew rate of Low Power Two-Stage Operational Amplifier with Single-Ended

Low power singleended operational amplifier with high slow rate in new technologies due to decreasing dimensionality and supply voltage level has attracted many researchers in recent years. These researchers often used auxiliary circuit for increasing the charging and discharging currents of load and compensation capacitances. Nevertheless, many of these methods are not able to improve the positive and negative slew rates symmetrically, and usually lead to increase power consumption and circuit dimensionality and complexity. Therefore, in this research, an auxiliary circuit in TSMC 0.18 micro;m technology is provided for improving the slow rate in twostage operational amplifier with singleended output. This proposed circuit under a 2 pF load capacitance and a 1.8 V supply voltage could increase the positive and negative slew rates to up 8.87 and 22.67 times, respectively, which lead to significant symmetry in the positive and negative slew rates. Besides, this auxiliary circuit had not significant effects on the gain, bandwidth, unity gain frequency and phase margin of operational amplifier, and only increased the power consumption by as much as 1.5% (10.59 micro;W). Therefore, this circuit can be a good suggestion to improve slewrate parameter in the low power operational amplifiers with singleended output.