1. 研究目的与意义
跨导运算放大器也称ota，输入信号是电压，输出信号是电流，增益是跨导(gm)，它既不是完全的电压模式电路，也不是完全的电流模式电路，而是一种电流/电压模式混合电路。跨导运算放大器的应用非常广泛，一种是在多种线性和非线性模拟电路和系统中进行信号处理与运算，另一种是在电压信号变量和电流模式信号处理系统之间作为接口电路，用于将电压信号转变为电流信号，并送入电流模式系统进行处理。近年来，由于应用需求的推动，发展了许多新型结构,如低功耗的基于ekv衬底驱动的mosfet运算跨导放大器，可扩展带宽放大器等。
跨导运算放大器按照实现工艺，主要有bjt，cmos两种工艺，其中bjt工艺又分为基本型ota电路和改进型ota电路。基本型ota电路由双极型晶体管和二极管组成，所有的二极管都是集—基短接的晶体管。基本型ota电路具有以下基本性能特点：跨导增益gm与偏置电流i之间具有线性关系，跨导增益可通过偏流来调节；输入电阻与偏置电流之间也有线性关系；电路内部没有较大的摆幅电压，在2v--15v电源电压范围内可以正常工作。改进型ota电路与基础型相比有两点改进：1.加入了线性补偿二极管。2.设置了达林屯缓冲输出级。该模型利用ota作增益可控电压放大器或电压输出的有源滤波器时，常常要求输出电压信号稳定，输出电阻低。cmos跨导运算放大器有源耦差分对以及辅助源交叉耦合两种。源耦差分对是由nmos管组成源耦差分对，作为输入级实现v-i变换；pmos管组成基本电流镜，作为源耦差分对的漏极负载，实现输出电流的双端—单端变换。源耦差分对固有的对称性使它具有较小的失调和漂移；它还能提供良好的高频特性和低噪音特性。辅助源交叉耦合主要是引入了负反馈。它可以改善传输特性的线性，但也有较大的静态功耗。
本次毕业设计将对于一种基于cmos工艺的可调宽带差分运算跨导放大器进行仿真分析，该电路利用有源电感作为负载在传输函数中形成一个零点，这个零点使得电路带宽被扩展。将对这个电路进行仿真分析，对于其跨导的频率特性以及电路特性对于电路元件容差变化的灵敏度进行仿真分析。
2. 研究内容和预期目标
1.运算跨导放大器的分析和仿真。通过文献阅读理解基本的运算跨导放大器的特点和基本电路结构，在ltspice中仿真实现。
2.有源电感电路负载的原理与实现，理解基本的有源电感电路原理，在运算跨导放大器中使用有源电感作为负载实现带宽扩展。
3.通过monte carlo仿真观察分析器件容差变化对于电路性能的影响。
3. 研究的方法与步骤
1.查阅相关文献，学习基本电路原理。
2.熟悉软件，并仿真实现ota电路。
3.实现有源电感负载，利用有源电感实现电路的带宽扩展。
4. 参考文献
[1] 何红松.cmos高性能运算放大器研究与设计[d].复旦大学,2009
[2] 李嘉明.高精度、款带宽cmos全差分运算放大器技术研究[d].电子科技大学,2006
[3] 王晋，仇玉林，田泽.全差分增益提高运算放大器的分析与设计[j].电子器件,2005
5. 计划与进度安排
1.2017.2.20-2022.3.10查阅文献，理解电路原理。
2.2022.3.11-2022.3.31 熟悉仿真软件，撰写开题报告。
3.2022.4.1-2022.4.30在仿真软件中设计实现ota电路，分析有源电感对于电路带宽的影响，分析电路元件容差变化对于电路性能的影响。
