放大器是模拟集成电路的最核心部件，在通信、工业、汽车、医疗电子等领域广泛应用。共模抑制比（CMRR）是放大器的关键指标之一，用于衡量放大器的抗干扰能力。为了实现100dB以上的高共模抑制比，多年来工业界和学术界陆续发展了基于校正、斩波、自调零等系列技术，但普遍存在成本、输入阻抗以及引入额外噪声等问题。

电子科技大学低功耗集成电路与系统研究所李强教授团队以张三锋博士为主研，对放大器的共模抑制问题进行了深入的研究。在前期尝试改进斩波技术和自校准技术将CMRR提升到110dB（JSSC, 2021.01）的基础上，对该问题进行了结构性创新。提出了简洁且普遍适用的共模复制技术，将传统共模反馈环路从面向直流拓展到兼容共模信号，以极低的成本实现了共模抑制比性能两个数量级以上的提升，首次在片内实现了130dB以上的CMRR。同时，共模复制技术显著提升了共模输入阻抗，即使在极端的信号源阻抗失配的条件下依然能够取得100dB以上的系统CMRR。该技术是在成熟的模拟设计体系中取得的极简创新，具有普遍的通用性和扩展性。

图 1. 共模复制技术原理。

图 2. 芯片图与测试结果。

该成果首先发表于2020年国际固态电路会议ISSCC，并入选亚太区亮点论文。期刊全文以“A 130-dB CMRR Instrumentation Amplifier With Common-Mode Replication”为题发表于IEEE固态电路杂志 IEEE Journal of Solid-State Circuits（JSSC, 2022, 57(1): 278-289）。

来源：半导体学报微信公众号