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本文设计的低压运算放大器的核心电路如图3所示，该电路由电平偏移互补差分对(R1，R2，M1～M4)和对称运算放大器(M5，M6，M13～M16)组成。图3中，电平偏移电流产生电路(Level-shift Current Generator)与文献中相同，其中Ish供给M7～M10。但在文献中，采用了共源共栅结构，其在超低电源电压下工作是不适合的。从图3可以看出，该电路能够工作的最小电源电压是：

本设计中，对于0．6 V的电源电压，在0．13μm CMOS工艺制程下，阈值电压约为0．4 V，过驱动电压设计为0．06 V。

2 模拟结果与讨论
图4为共模电平偏移电流Ish与外部输入信号共模电平Vin,cm的变化关系。

图5为内部NMOS差分对输入端的共模电平Vin,n,cm和PMOS差分对输入端的共模电平Vin,p,cm与外部输入信号共模电平Vin,cm的变化关系。可以看出，当外部输入信号共模电平处于中间区域时，Vin,p,cm会降低，此时PMOS输入差分对会导通。因此该共模电平偏移输入级实现了在低和中Vin,cm时PMOS输入差分对导通，高Vin,cm时NMOS输入差分对导通，即实现了轨至轨输入。

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关键词： CMOS 轨至轨 运算放大器