基于65nm SRAM的低失调灵敏放大器的分析与设计

【摘要】由于灵敏放大器具有检测小摆幅信号并将其快速放大为全摆幅逻辑信号的功能,因此其被广泛运用于多种不同的数字电路中,例如SRAM、DRAM,I/O、A/D转化器、数据接收器等。根据不同的应用领域,其结构也有所不同,本文重点讨论了SRAM系统中的关键模块——灵敏放大器的设计。灵敏放大器的性能指标主要包括失调电压、良率、速度、功耗、面积等,其中失调电压是最重要的参数。随着CMOS技术的的不断进步,由工艺参数的不匹配如跨导、阈值电压、位线的寄生电容等引起的器件的失配可能会引起小摆幅输入信号被灵敏放大器错误放大,这对灵敏放大器的设计提出了更高的要求。本论文首先分析了新型工艺下灵敏放大器的设计重点和难点,接着介绍了几种常用结构的灵敏放大器并总结了它们各自的优缺点。针对常用结构灵敏放大器存在的失调电压的问题,本文提出了一个新的失调电压模型,该模型将晶体管电流近似成一阶线性变化曲线,利用积分中值定理,得出锁存型灵敏放大器失调电压的计算公式。通过Hspice的仿真结果和模型计算出的结果相比较可以得出该模型能够很好的模拟锁存型灵敏放大器的失调电压,因此该模型具有较高精度优点。在失调电压分析的基础上,提出了一种新的低失调电压的灵敏放大器,通过增加两条微调之路来平衡灵敏放大器的内部节点的放电速度,以达到降低灵敏放大器输入失调电压的目的。在TSMC65nm的工艺条件下,对提出的新的灵敏放大器的输入失调电压进行蒙特卡罗仿真,仿真结果表明提出的灵敏放大器具有较低的失调电压。
【作者】常红；
【导师】陈军宁；孟坚；
【作者基本信息】安徽大学，电路与系统，2014，硕士
【关键词】灵敏放大器；失配；失调电压；

【参考文献】
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