58、电子电路设计与医学图像检测技术研究

电子电路设计与医学图像检测技术研究

1. 低电压电流镜的设计优势

低电压电流镜在当今电子电路设计中占据着重要地位。其具有千兆赫兹范围的带宽和高输出电阻，通过共源共栅方法实现了兆欧级的输出电阻，这一特性使其非常适合应用于精密放大器中。同时，千兆赫兹范围的带宽也为高速电路带来了更多的应用可能性。该设计采用180纳米技术，在0.5V的双电源下实现，微瓦级的功耗使其在低功耗电子设备中具有广阔的应用前景。

2. 低电压低功耗运算跨导放大器的设计

2.1 设计背景

随着生物医学应用中对高效便携式设备需求的快速增长，行业开始致力于设计低电压、低功耗的模拟和混合信号集成电路。然而，MOS晶体管的阈值电压限制了电源电压的进一步降低。为了解决这一问题，人们提出了多种低功耗技术，如体驱动（BD）、电平转换器、浮栅（FG）和准浮栅（QFG）等。其中，BD技术因其简单的架构而受到广泛关注。

2.2 低功耗技术分析

• 体驱动（BD）技术 ：MOS是一个四端器件，其第四端为体端。利用体端作为信号输入，可以消除阈值电压的限制。BD技术最早在相关研究中被提出，近年来有许多基于BD技术实现低功耗电路的文章。但BD技术存在跨导低和频率响应差的问题，这导致增益和带宽表现不佳。
• 体驱动准浮栅（BDQFG）技术 ：这是一种新的方法，它将QFG MOS晶体管应用于BD模式。这种方法结合了BD和QFG的特点，在直流分析时表现为标准的BD，在交流时则能实现高跨导，从而提高带宽。

2.3 提出的OTA设计