JSSC 2010第8期Other0.35μm

Auto Correction Feedback for Ripple Suppression in a Chopper Ampliﬁer Y oshinori

提出自动校正反馈技术抑制斩波放大器纹波。

0.35μm CMOS, 1.8-5.5V, 13μA, 10μV偏移, 95nV/√Hz噪声

斩波放大器纹波抑制自动校正反馈低噪声CMOS

▸创新点1：采用自动校正反馈（ACFB）技术，在DC域直接消除初始偏移，而非传统后滤波方法，显著降低了纹波幅度，实现了45 dB的纹波衰减，同时避免了噪声性能的牺牲。

▸创新点2：通过创新的局部反馈设计（ACFB），有效抑制了斩波放大器输出端的调制纹波，解决了传统斩波放大器因初始偏移导致的纹波问题，提升了系统的稳定性和精度。

▸创新点3：在0.35微米标准CMOS工艺下实现，芯片面积仅为0.64 mm²，功耗低至13 μA，同时实现了10 μV的最大输入偏移电压和95 nV/√Hz的输入电压噪声谱密度，展现了优异的能效比和噪声性能。

▸创新点4：ACFB技术的引入未带来额外的噪声代价，通过分析和实验验证了其在斩波放大器中的有效性，为低噪声、高精度放大器设计提供了新的解决方案。

Abstract

This paper proposes a local feedback, named Auto Correction Feedback (ACFB), for a chopper ampliﬁer to suppress its offset related ripple. It nulls out the ampliﬁer’s initial offset in DC domain which would otherwise become modulated ripple at the chopper ampliﬁer’s output, instead of ﬁltering the ripple with a post ﬁlter. The proposed ACFB has been implemented as a stand alone chopper operational ampliﬁer fabricated in 0.64 mm /50die area with a 0.35 m standard CMOS process. It achieves 10 V