一种基于3位数字可重构驱动能力的nW功耗三级全可综合逆变器的OTA技术，适用于多种负载/应用场景

《IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers》：A 3-bit Digitally-Reconfigurable Driving-Capability nW-Powered Three-Stage Fully-Synthesizable Inverter-Based OTA for Multi-Load/Applications

　　

摘要：

本文介绍了一种基于三阶逆变器的完全可合成型运算跨导放大器（OTA），该放大器具有3位数字可重构输出级，能够在超低电压（ULV）和超低功耗（ULP）环境下稳定工作，适用于各种电容负载。该架构完全由标准单元逆变器和反相三态（ITS）缓冲器实现，工作电压为0.3伏，功耗低于2.7纳瓦。数字调谐机制使得增益带宽积（GGW）和平均摆率（SRaa）在10-110 pF的负载范围内保持稳定，使得该OTA适用于无电池和能量收集系统中的片上和片外应用。该OTA采用180纳米CMOS工艺制造，实现了>65分贝的直流增益、3.5千赫的带宽（GGGG）和0.16伏/毫秒的转换速率（SRaa），以及94%的轨到轨输出摆幅，并且对工艺、电压和温度（PVT）变化具有很强的鲁棒性。测量结果显示，其小信号效率提高了2.1倍以上，为0.5伏以下的数字基OTA树立了新的行业标准。