一种具有温度补偿的宽带CMOS可变增益放大器

设计实现了一个具有温度补偿的宽带CMOS可变增益放大器,该可变增益放大器的核心电路由三级基于改进型Cherry-Hooper结构的可变增益单元级联而成,并通过一种温度系数增强的且可编程的偏置电路和增益控制电路对可变增益放大器的增益进行温度补偿。采用中芯国际0.13μm CMOS工艺流片,测试结果表明可变增益放大器的可变增益范围为-13～27dB,经过温度补偿后,在相同增益控制电压下其增益在0～75°C温度范围内的变化范围不超过3dB。可变增益放大器的3dB带宽为0.8～3GHz,输入1dB压缩点为-50～-21dBm,在1.2V电压下,功耗为21.6mW。     

一种增益可控音频前置放大器电路的设计

设计了一种基于0.5μm CMOS工艺的增益可控音频前置放大器电路。该电路采用直流音量控制方式控制前置放大器的增益,进而实现整体音频放大器的音量控制。外部输入的直流模拟电压经过片内模数转换器转换成数字控制信号,控制前置放大器的输入电阻与反馈电阻的比值,从而实现前置放大器的增益控制。该放大器能够实现32档的音量控制范围,增益从-50 dB变化到25 dB,电路版图面积为1.2 mm×0.8 mm。     

应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统

基于0.5 m CMOS 工艺,设计了一款应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统。该芯片主要由前置跨阻放大器（TIPA）,差分电压放大器（DVPA）,带隙基准源和其它接口电路构成。其中如何设计最适用于激光雷达测距信号处理系统的前置跨阻放大器和差分电压放大器是文中重点关注的对象。测试结果表明,该芯片的跨阻增益可达87.27 dB,-3 dB带宽952.8 MHz,输入等效参考噪声电流17.64 pA/Hz1/2。芯片面积为2.816 mm2（包括焊盘面积）,功耗为106.9 mW,其中输出缓冲级功耗占75%。     

一种3～5 GHz连续增益可调CMOS超宽带LNA的设计

提出了一种具有大范围连续增益变化的3～5 GHz CMOS可调增益低噪声放大器.采用两级共源共栅电路结构,二阶切比雪夫滤波器作为输入,源跟随器作为输出,在带内获得了良好的输入输出匹配和噪声性能.通过控制第二级的偏置电流,获得了36 dB的连续增益可调,同时也不影响输入输出匹配.该电路基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺,在最高增益时,输入和输出反射系数S11和S22分别小于-10.1 dB 和-15 dB,最高增益达到23.8 dB,最小噪声系数仅为1.5 dB,三阶交调截点为-7 dBm,在1.2 V电压下,功耗为6.8 mW;芯片面积0.71 mm2(0.96 mm×0.74 mm).     

一种应用于超宽带系统的宽带LNA的设计

结合切比雪夫滤波器,可以实现宽带输入匹配的特性和片上集成窄带低噪声放大器(LNA)的噪声优化方法。提出一套完整的基于CMOS工艺的宽带LNA的设计流程,并设计了一个应用于超宽带(UWB)系统的3~5 GHz宽带LNA电路。模拟结果验证了设计流程的正确性。该电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺进行模拟仿真。结果表明,该LNA带宽为3~5 GHz,功率增益为5.6 dB,带内增益波动1.2dB,带内噪声系数为3.3~4.3 dB,IIP3为-0.5 dBm;在1.8V电源电压下,主体电路电流消耗只有9 mA,跟随器电流消耗2 mA,可以驱动1.2 pF容性负载。     

10Gb/s 0.18μmCMOS光接收机前置放大器

采用TSMC0．18μm CMOS工艺,设计应用于SDH系统STM-64速率级（10 Gbit／s）光接收机前置放大器,该前置放大器采用具有低输入阻抗、宽带宽特点的RGC形式的跨阻放大器实现，同时在电路中引入有源电感实现并联峰化技术,以拓展前置放大器的带宽。整个电路采用1．8V单电压源供电。仿真结果表明：中频互阻增益为59.2dBΩ，-3dB带宽为9．08GHz．     

片上自动调谐的可编程有源RC滤波器

研制了一款可编程6阶巴特沃斯有源RC滤波器.为提高滤波器中运算放大器的增益带宽积,设计了一种新型的前馈补偿运算放大器.为消除工艺偏差和环境变化对截止频率的影响,设计了一种片上数字控制频率调谐电路,并采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺进行了流片.滤波器采用低通滤波结构,测试结果表明,3 dB截止频率为1～32 MHz,步进1 MHz,带内增益0 dB,带内纹波0.8 dB,2倍带宽处带外抑制不小于24 dBc,5倍带宽处带外抑制不小于68 dBc,滤波器等效输入噪声为340 nV/√Hz@1MHz,调谐误差为±3％.滤波器裸芯片面积0.87 mm×1.05 mm.采用1.8V电源电压,滤波器整体功耗小于20 mW.     

12×10Gb/s CMOS并行光接收机前置放大器阵列设计

采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种12路并行、每路工作速率为10Gb/s的光接收机前置放大器阵列,应用于高速芯片间的光互连.整个电路通过1.8V电压供电,采用RGC结构和有源电感并联峰化技术,单路中频跨阻增益为47.1dBΩ,-3dB带宽为8.9GHz.芯片工作时总的传输速率为120Gb/s.     

2.5Gb/s 0.35μm CMOS光接收机前置放大器设计

采用0.35 μm CMOS工艺设计并实现了用于SDH系统STM-16(2.5 Gb/s)速率级光接收机前置放大器.此放大器采用+5 V电源电压,中频增益为73 dBΩ,3 dB带宽为2.2 GHz.核面积为0.15 mm×0.20 mm.     

应用于10Gb/s光接收机的全差分CMOS跨阻前置电路设计

设计了一种的低成本、低功耗的10 Gb/s光接收机全差跨阻前置放大电路。该电路由跨阻放大器、限幅放大器和输出缓冲电路组成,其可将微弱的光电流信号转换为摆幅为400 mVpp的差分电压信号。该全差分前置放大电路采用0.18 m CMOS工艺进行设计,当光电二极管电容为250 fF时,该光接收机前置放大电路的跨阻增益为92 dB,-3 dB带宽为7.9 GHz,平均等效输入噪声电流谱密度约为23 pA/(0~8 GHz)。该电路采用电源电压为1.8 V时,跨阻放大器功耗为28 mW,限幅放大器功耗为80 mW,输出缓冲器功耗为40 mW,其芯片面积为800 m1 700 m。     

一种带有升压电路的0.5V 3GHz低功耗LC VCO设计

采用标准的0.13μm CMOS工艺实现了0.5V电源电压,3GHz LC压控振荡器。为了适应低电压工作,并实现低相位噪声,该压控振荡器采用了NMOS差分对的电压偏置振荡器结构,去除尾电流,以尾电感代替,采用感性压控端,增加升压电路结构使变容管的一端升压,这样控制电压变化范围得到扩展。测试结果显示,当电源电压为0.5V,振荡频率为3.126GHz时,在相位噪声为-113.83dBc/Hz@1MHz,调谐范围为12%,核心电路功耗仅1.765mW,该振荡器的归一化品质因数可达-186.2dB,芯片面积为0.96mm×0.9mm。     

A Very Low Power Consumption, Low Noise Analog Readout Chip for Capacitive Detectors with a Power Supply of 3.3 V

An analog frontend block of a VLSI readout chip, dedicated to high spatial resolution X or beta ray imaging, using capacitive silicon detectors, is described. In the present prototype, an ENC noise of 343 electrons at 0 pF with a noise slope of 28 electrons/pF has been obtained for a peaking time of 10 s, a 37 mV/fC conversion gain, a 3.5 V power supply and a 150 W/channel power consumption.     

1.8V电源电压81dB动态范围的低过采样率ΣΔ调制器

采用222级联全差分结构和低电压、高线性度的电路设计实现了高动态范围、低过采样率的ΣΔ调制器.在1.8V工作电压,4MHz采样频率以及80kHz输入信号的条件下,该调制器能够达到81dB的动态范围,功耗仅为5mW.结果表明此结构及电路设计可以用于在低电压工作环境的高精度模数转换中.     

低压、低功耗SOI电路的进展

最近 IBM公司在利用 SOI(Silicon- on- insulator)技术制作计算机中央处理器 (CPU)方面取得了突破性的进展 ,该消息轰动了全世界。SOI电路最突出的优点是能够实现低驱动电压、低功耗。文中介绍了市场对低压、低功耗电路的需求 ,分析了 SOI低压、低功耗电路的工作原理 ,综述了当前国际上 SOI低压、低功耗电路的发展现状。     

浅谈低音扬声器（音箱）配置、选型中若干问题

以目前音响扩声系统设计中低音扬声器（音箱）的配置与选型为实例,分析探讨其中的得失。希望能够在扩声系统设计中少走弯路,减少不必要的损失和浪费,力争构建比较完美的系统,形成最佳性价比设备的系统组合．为广大用户提供一个更加符合实际应用需要的扩声系统。     

一种低压低功耗有源电感

提出了一种低压低功耗有源电感(LVLPAI)。它由新型正跨导器、负跨导器以及电平转换模块构成。其中,电平转换模块与新型正跨导器的输入端和负跨导器的输出端连接,同时,新型正跨导器采用了PMOS晶体管,并将栅极和衬底短接,最终使得有源电感可在低压下工作,且在不同频率下具有低的功耗。基于0.18 μm RF CMOS工艺进行性能验证,并与传统AI进行对比。结果表明,LVLPAI和传统AI比较,在1.5 GHz、2.7 GHz、4.4 GHz这三个频率处分别取得三个电感值3 326 nH、1 403 nH、782 nH的条件下,前者和后者的工作电压分别为0.8 V、1 V、1.2 V和1.5 V、1.6 V和1.7 V,分别下降了46.7%、37.5%、29.4%;功耗分别为0.08 mW、0.25 mW、0.53 mW和0.14 mW、0.31 mW、0.62 mW,分别下降了42.9%、19.4%、14.5%。     

超低频放大器的低噪声和抗干扰设计与实现

随着通信、精密测量和自动控制等众多领域对微弱信号接收要求的日益提高,接收放大器的低噪声和抗干扰设计与实现已成为当前研究的重要课题之一。文中叙述了放大器的低噪声和抗干扰设计原则,并结合超低频的噪声特点,提出超低频低噪声放大器的实现方案。经测试表明,依照该方法可以设计实现噪声系数极小的超低频放大器,且性能稳定可靠,符合设计指标要求。     

应用于无线局域网的低压低功耗2.5GHz VCO设计

采用交叉耦合结构,利用TSMC 90nm 1P9M1.2V RFCMOS工艺设计的全集成LC压控振荡器(VCO),符合IEEE802.11b/g WLAN通信标准。调谐电压为0～1.2V,具有150MHz的调谐范围(2.44GHz～2.59GHz)。利用Mentor Graphics Eldo对该电路进行仿真,仿真结果显示,在2.5GHz工作频率处,相位噪声约为-122.3dBc/Hz@1MHz,功耗仅为1.9mW。     

低电压低功耗CMOS 5Gb/s串行收发器

设计并实现了一种使用0.13μm CMOS 工艺制造的低电压低功耗串行收发器.它的核心电路工作电压为1V,工作频率范围为2.5~5GHz.发送器包括一个20:1的串行器和一个发送驱动器,其中发送驱动器采用了预加重技术来抵消传输信道对信号的衰减,降低信号的码间串扰.接收器包括一个输入信号预放大器,两个1:20的解串器以及时钟恢复电路.在输入信号预放大器中设计了一个简单新颖的电路,利用前馈均衡来进一步消除信号的码间串扰,提高接收器的灵敏度.测试表明,收发器功耗为127mW/通道.发送器输出信号均方根抖动为4ps.接收器在输入信号眼图闭合0.5UI,信号差分峰-峰值150mV条件下误码率小于10-12.     

一款用于驱动耳机的低噪声低功耗音频功率放大器的设计

报道了一款低噪声、低功耗、增益可调的音频功率放大器的设计.该功率放大器在电源电压为5V,输入信号频率为1kHz,驱动负载为16Ω,输出功率为120mW时的总谐波失真仅为0.1%.此音频功率放大器的增益允许以每台阶为1.5dB在 12～-34.5dB之间变化,共32个台阶,内部的放大器电路是该用于驱动耳机的音频功率放大器的核心.介绍了功率放大器的电路结构、放大器的主要模块、最终版图和测试结果,最后此电路在上华0.6μm双层多晶硅、双层金属的CMOS工艺上实现.