采样保持电路中全差分运算放大器的设计与仿真

　　与套筒式结构相比，折叠共源共栅结构放大器输出摆幅增大了一个过驱动电压，另外较大的共模输入范围是我们选择折叠共源共栅结构的主要原因。

　　3 开关电容共模反馈（CMFB）电路

　　由于采用全差分结构，而在高增益的全差分运算放大器中，输出共模电平对器件的特性和适配相当敏感，而且不能通过差模反馈来达到稳定，因此设计时增加了共模反馈电路模块，来稳定输出共模电平。共模反馈电路如图2 所示。共模反馈电路与主运放的连接如图1 所示。

图 2 共模反馈电路

　　该结构与电阻检测方式，运用MOSFET 作为源级跟随器和可变电阻的检测技术相比有明显优点。其工作流程如下，时钟信号在Φ1 相位时，为C1 充电，确定C1 两端的电压，在Φ2 相位时，将C1 与C2 并联，根据Vo1 和Vo2 平均值的大小确定输出共模电平。例如，（Vo1+Vo2）/2>VREF，则输出共模电平cmctl bias v > v ，从而使尾电流减小，最终导致输出（Vo1+Vo2）/2 减小，连续几个周期调整后，将使（Vo1+Vo2）/2≈Vref。从而达到控制输出共模电平的目的。

　　4 偏置电路

　　如图3 为放大器的偏置电路。MN1，MN2 及MN1，MN3 组成NMOS 电流镜，2，3 支路将镜像1 支路的电流，MP3，MP4 组成PMOS 电流镜，这样，4 支路的电流将镜像自3 支路。MP2，MP1，MN4，MN5 采用二极管连接方式，以提供主放所需要的偏置，1 支路所用电流源，在电路设计中已替换成沟道长度L 较大（可以提供高阻抗）的管，调整此PMOS 管的尺寸可以调整偏置电流，进而控制运放的增益，带宽及摆率等特性。

图 3 运算放大器的偏置电路