采用0.6微米IGZO-on-Plastic技术制造的、具有区域高效特性的低功耗自偏置三阶OTA（On-Chip Amplifier）

《IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers》：Area-Efficient Low-Power Self-Biased Three-Stage OTA Fabricated in 0.6-μm IGZO-on-Plastic Technology

　　

摘要：

本文介绍了一种高效的三级运算跨导放大器（OTA），该放大器采用商用0.6微米（μm）铟镓锌氧化物（IGZO）薄膜晶体管（TFT）技术在柔性塑料基板上制造而成。该架构结合了完全自偏置的差分输入级和反向嵌套的Miller补偿机制（带有零点电阻方案），以确保在高达40皮法（pF）的负载下仍能保持稳定的性能。该OTA在3伏（V）电源电压下工作，功耗仅为60微瓦（μW），在驱动40皮法负载时，可实现41.2分贝（dB）的直流增益、200千赫兹（kHz）的增益带宽以及60.7度的相位裕度。时域测量结果显示，其1%稳定时间为21微秒（μs），摆率高达94伏/毫秒（V/ms），输出摆幅超过83%。自偏置方案和补偿策略使其对工艺、电压及多芯片变化具有很高的抗干扰能力。该设计的占板面积为0.042平方毫米（mm2），功耗仅为60微瓦（μW），小信号优值（Figure of Merit）为133.3千赫兹（kHz），为塑料电子器件树立了新的性能标杆。