يك طراحي جديد براي بهبود Slew rate تقويت كننده هاي عملياتي تفاضلي دو طبقه تك سر كم توان

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

طراحي تقويت كننده هاي عملياتي تك سر كم توان با Slew-rate بالا در تكنولوژي هاي جديد به علت كاهش ابعاد و مقدار ولتاژ تغذيه در سال هاي اخير محققان زيادي را به خود جلب كرده است. اين محققين اغلب از مدارها ناظر كمكي براي افزايش جريان هاي شارژ و دشارژ كننده خازن هاي بار و جبران ساز استفاده نموده اند. با اينحال، بسياري از اين روش ها قادر به بهبود Slew-Rate مثبت و منفي به طور متقارن نمي باشند و معمولا موجب افزايش توان مصرفي، ابعاد و پيچيدگي مدار مي گردند. بنابراين، در اين تحقيق براي بهبود پارامتر Slew-rate در تقويت كننده هاي عملياتي تفاضلي دو طبقه تك سر، يك مدار ناظر كمكي در تكنولوژي μm 0.18 TSMC ارائه مي شود. اين مدار پيشنهادي به ازاي خازن بار pF 2 و منبع تغذيه V 1/8 توانسته پارامتر Slew-rate مثبت و منفي را به ترتيب به مقدار 8/78 و 22/67 برابر افزايش دهد، كه موجب تقارن معني داري در Slew-rate مثبت و منفي مي شود. از اين گذشته، اين مدار بر روي مقدار بهره، پهناي باند، فركانس بهره واحد و حاشيه فاز تقويت كننده عملياتي اثر چنداني نداشته و توان مصرفي را تنها 1/5 درصد (µW 10/59) افزايش داده است. بنابراين، اين روش مي تواند يك پيشنهاد خوب براي بهبود پارامتر Slew-rate تقويت كننده هاي عملياتي تفاضلي دو طبقه تك سر كم توان باشد.

Low power single-ended 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 µm technology is provided for improving the slow rate in two-stage operational amplifier with single-ended 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 µW). Therefore، this circuit can be a good suggestion to improve slew-rate parameter in the low power operational amplifiers with single-ended output.