人们对更细巧、更高效CPU的喜爱，促进互补式金属氧化物半导体（CMOS）的制作工艺达到了纳米级。但这些精巧制作工艺触及的电源缩放和器材漏电等问题给精细模仿电路带来了晦气影响，致使研究人员需求开发可以完成传统模仿密集型功用的高度数字化代替性架构。模仿域的“数字化”将终究延伸至广阔的业余爱好者，他们将越来越难找到简略的模仿器材。早在1973年，飞兆半导体公司的运用攻略就现已猜测了这个惊人的趋势。但是，在这份运用攻略中所供给的运算放大器类电路示例均未供给差分输入信息。本规划实例意在添补这个空白，对具有真实差分输入和近似轨到轨输出摆幅才能的二级运算放大器进行演示。实例中的运算放大器经过5V单电源供电。
图1显现的是一个二级运算放大器的完好完成，该运算放大器仅运用了四个CD4049UBE六反相器、一个电阻器和一个电容器。请注意，图中U2的引脚8（GND）处于悬空状况，而U3的引脚1（VCC）也处于悬空状况。U2中的并联反相器的输出端与U1的VCC引脚相连，而U3中的反相器的输出端则与U1的GND引脚相连。
图1：二级运算放大器的完好完成。
图2显现的终究电路的晶体管级功用原理图，该电路的外部晶体管已被移除。电路的榜首级取自参考文献5中的电路，以完成从差分到单端的转化。U2反相器内的P沟道金属氧化物半导体（PMOS）器材充任电流源，而U3反相器内的N沟道金属氧化物半导体（NMOS）则作为电流阱。因为PMOS和NMOS的强度不对等，在曩昔所选用的办法是用不同数量的电流源和电流阱把共模规模拉伸至中等巨细。
图2：晶体管级功用原理图。
U1中的变频器充任双gm差分对。因为电路的榜首级仅有介于25dB和30dB之间的增益，故增加了第二级。因为两级的带宽相似，因而选用规范补偿技能来确保全体的稳定性。请注意，任何合理的反应组态都必定会将第二级带入线性规模，由此无需运用可削减增益的部分分流电阻器。
转到下一页
表1中列出了运算放大器原型的大致标准。虽然运算放大器有差分输入，但并没有太大的共模按捺。从另一方面来说，该运算放大器的增益带宽要大于典型的LM741运算放大器的增益带宽。
该规划若选用CD4069UB和74HCU04这两种器材应当可以相同好地作业，虽然U2和U3中器材的比率可能会改动，从而使具有不同驱动强度的晶体管的共模规模从头回到中心方位。而仅有的要害点是反相器是无缓冲的，不然每个增益级会变成一个三级环形振荡器。
图3：测得的开环放大器的增益起伏呼应。
图4：电压缓冲器组态的大信号阶跃呼应，显现了带有缺点的零点撤销的某些过冲特色。
图5：根据5V单电源的挨近实践运用的轨到轨运转（运算放大器装备的非反相增益为11）。
图6：使用万用板制成的原型。
责任编辑：gt
