Операционные усилители. 
Электротехника (теория электрических цепей)

Помимо конденсаторов и управляемых ключей в состав 5С-устройств входят операционные усилители (ОУ), выполненные по МОПи КМОПтехнологии Типовые ОУ. К основным характеристикам МОП ОУ относятся коэффициент усиления с разомкнутой цепью обратной связи, напряжение смещения нуля, дрейф, коэффициент ослабления синфазного сигнала, потребляемая мощность, занимаемая площадь. Поскольку ОУ работают на емкостную нагрузку, повышенные требования предъявляются к стабильности работы ОУ и максимальной скорости нарастания выходного напряжения (Slew Rate). По мере развития МОП-технологии использовались усилители, состоящие только из обогащенных яМОП-транзисторов, на следующем этапе была разработаны схемы, содержащие как обогащенные, так и обедненные /?МОП-трапзисторы, а затем появились КМОП ОУ [35].

Использование КМОП-транзисторов позволяет значительно упростить схему ОУ и улучшить его показатели. В схемах КМОП ОУ применяются источники тока с высоким выходным импедансом, что позволяет получить большой коэффициент усиления каскада. В этих схемах применение отдельных каскадов сдвига уровня не является необходимым. Несомненным достоинством является также то, что коэффициент усиления истокового КМОП-повторителя близок к единице.

Динамические усилители. В устройствах с переключаемыми конденсаторами весьма важно, чтобы усилитель обладал большим коэффициентом усиления во время переключения, обеспечивая распределение зарядов между соответствующими конденсаторами и образование нулевого потенциала (виртуальной «земли») на инвертирующем входе. Устройства, которые удовлетворяют этим требованиям и потребляют мощность от источника питания в определенные моменты времени, называются динамическими усилителями.

Динамический усилитель имеет высокое быстродействие, так как начинает работать с большим постоянным током /₀. Благодаря этому происходит полное и быстрое распространение зарядов, что желательно в схемах с переключаемыми конденсаторами. Возможность саморегулирования тока смещения /₀ — бесспорное достоинство этой схемы. Кроме снижения энергопотребления замена статичного ОУ динамическим усилителем позволяет уменьшить площадь кристалла, занимаемую схемой [351.

Усилители с единичным к о э ф ф и ц и е н том усиления. В схемах с переключаемыми конденсаторами иногда требуются усилители с коэффициентом усиления К = 1. Единичный коэффициент усиления может быть получен путем замыкания выхода ОУ с инвертирующим входом. Однако вследствие значительной занимаемой площади кристалла и других неблагоприятных особенностей такое схемное решение не рекомендуется для интегрального исполнения в устройствах с переключаемыми конденсаторами 1351. Недостатком обычных истоковых повторителей является большое напряжение смещения нуля между затвором и истоком транзистора, значение которого близко к пороговому напряжению, из-за чего коэффициент усиления значительно меньше единицы. Специально выполненные усилители с единичным усилением имеют малые напряжение смещения нуля и потребляемую мощность [35].