Super Class-AB OTAs With Adaptive Biasing and Dynamic Output Current Scaling

作者：Juan  A.  Galan,  Antonio  J.  López-Martín,  Ramón  G.  Carvajal,  Jaime  Ramírez-Angulo,  Carlos  Rubia-Marcos

摘要：A  new  family  of  single-stage  super  Class-AB  operational  transconductance  amplifiers  (OTAs)  suitable  for  low-voltage  operation  and  low  power  consumption  is  presented.  Three  novel  topologies  are  proposed  featuring  simplicity  and  compactness.  They  are  based  on  the  combination  of  adaptive  biasing  techniques  for  the  differential  input  stage  and  nonlinear  current  mirrors  for  the  active  load  that  provide  additional  dynamic  current  boosting.  The  OTAs  have  been  fabricated  in  a  standard  0.5μm  CMOS  process.  Experimental  results  show  a  greatly  improved  slew  rate  by  factors  30-60  and  gain-bandwidth  product  by  factors  11.5–17  when  compared  to  a  classical  Class-A  OTA.  The  circuits  are  operated  at  ±1-V  supply  voltage  with  only  10  μA  of  bias  current.