应用于脉冲TOF成像LADAR系统的高性能CMOS全差分放大器设计

摘要：

本文设计了一种应用于脉冲飞行时间(TOF)成像激光雷达探测系统的高带宽、低噪声全差分放大器(FDMA).该芯片采用多级级联结构和有源电感技术,增大电路带宽和减少芯片面积,并且通过使用失调隔离技术,增强了各增益级对工艺偏差的鲁棒性.在输出级电路中,为使全差分放大器具有更强的驱动能力,采用了宽带放大器和输出缓冲器级联结构做为输出.同时,为了满足激光雷达系统的实际需求,采用复用失调隔离电路的方式,实现了级间带通滤波来限制放大器的适用带宽.采用CMSC的CMOS工艺进行了FDMA流片.测试结果表明,该芯片具有730.6 MHz的-3 dB带宽,在使用带通滤波器优化后的开环增益为23.5 dB,等效输入噪声密度为2.7 nV/sqrt(Hz),有效地降低了系统噪声.芯片采用3.3 V电源供电,功耗为102.3 mW,整体面积为0.25 mm×0.25 mm.作为激光雷达全系统集成芯片中的一部分,较好地满足系统指标要求.

关键词：激光雷达接收器、全差分放大器、级联式增益级、有源电感

所属期刊栏目：46

分类号：TB872(摄影技术)

资助基金：国家自然科学基金青年基金资助项目61605216

在线出版日期：2019-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：61-68