Design of an Offset-Compensated Low-Voltage Rail-to-Rail CMOS Opamp with Ping-Pong Control

Ping-Pong Control을 사용한 옵셋보상된 저전압 Rail-to-Rail CMOS 증폭회로 설계

An offset compensation scheme for rail-to-rail CMOS op-amps with complementary input stages is presented. Two auxiliary amplifiers are used to compensate for the offsets of NMOS and PMOS differential input stages, and ping-pong control is employed for continuous-time operation. A 3V offset-compensated rail-to-rail CMOS op-amp has been designed and fabricated using a 0.8$\mu\textrm{m}$ single-poly, double-metal CMOS process. Measurement results show that offsets are reduced about 20 times by this scheme.

본 논문에서는 rail-to-rail 복합입력단을 갖는 증폭회로의 옵셋전압을 보상해주기 위한 방법을 제안하고 집적회로로 구현하였다. 두 개의 보조증폭회로와 옵셋보상 커패시터들을 사용하여 NMOS 차동쌍과 PMOS 차동쌍의 옵셋을 각각 보상하고, ping-pong control을 사용하여 연속시간 동작이 가능한 3V rail-to-rail CMOS 증폭회로를 설계하였다. 설계된 증폭회로를 0.8㎛ single-poly double metal CMOS 공정으로 제작한 후 성능을 측정한 결과, 옵셋보상후의 옵셋전압은 옵셋보상전에 비해 약 20배정도 감소하였다.