一种适用于微传感器读出电路的低噪声、低失调斩波放大器

提出一种适合微传感器读出电路的高精度折叠共源共栅放大器.基于斩波技术和动态元件匹配技术,降低了折叠共源共栅放大器的噪声和失调,采用低阻节点斩波的方法和低压共源共栅电流镜扩大了放大器可处理的输入信号带宽和输出电压摆幅.芯片在0.35μm 2P4M CMOS工艺下设计并流片,测试表明在3.3V的典型电源电压和100kHz的斩波频率下,斩波放大器具有小于93.7μV的输入等效失调电压典型值,19.6nV/Hz的输入等效噪声,开环增益达83.9dB,单位增益带宽为10MHz.     

一种适用于传感器信号检测的斩波运算放大器

提出一种适合传感器微弱信号检测应用的全差分低噪声、低失调斩波运算放大器。采用两级折叠共源共栅运放结构,基于斩波稳定及动态元件匹配技术,通过在运放低阻节点的电流通路上添加斩波开关的设计方式,增加了运放的输入信号带宽和输出电压摆幅。芯片采用TSMC 0.18μm 1P6MCMOS工艺实现。测试结果表明,在1.8V电源电压,25kHz输入信号和300kHz斩波频率下,斩波运放输入等效失调电压小于120μV,在10Hz～1kHz之间,输入等效噪声为5nV/Hz^1/2,最高开环增益为84dB,单位增益带宽为4MHz。     

斩波稳定型开关电容积分器的设计

利用斩波稳定技术,设计了一种用在Σ-Δ调制器中的低噪声全差分开关电容积分器,电路中的运算放大器采用套筒式共源共栅结构.详细分析了开关电容积分器中存在的非理想特性,同时讨论了斩波稳定的原理,在此基础上对积分器中的运算放大器、开关和电容进行了具体设计.经Cadence环境下的Spectre仿真验证,在3.3 V电源电压下,运算放大器的单位增益带宽为110 MHz,开环直流电压增益达76 dB,积分器在14 kHz处的等效输入噪声电压为0.2 μV·Hz-1/ 2.     

一种高单位增益带宽CMOS全差分运算放大器

设计并讨论了一种高单位增益带宽CMOS全差分运算放大器。由于折叠共源共栅结构电路具有相对高的单位增益带宽以及开关电容共模反馈电路稳定性好、对运放频率特性影响小等优点,故设计的放大器采用了折叠共源共栅结构以及开关电容共模反馈电路技术,并达到了高单位增益带宽的设计目的。基于TSMC0·25μmCMOS工艺,仿真结果表明,在2·5V的单电源电压下,运算放大器的直流开环增益为70dB,单位增益带宽为500MHz。     

一种高增益带宽CMOS全差分运算放大器的设计

介绍了一种采用折叠式共源共栅结构的高增益带宽全差分运算放大器的设计和实现,详细讨论了折叠式共源共栅放大器的电路结构、共源共栅偏置电路,以及开关电容共模反馈电路(SCCMFB).电路的设计基于CSMC 0.5μm DPTM 5V混合信号工艺.仿真结果表明,该电路在5V电源电压下具有64 dB直流开环增益、155 MHz单位增益带宽.通过在一款ADC电路中流片验证,该放大器达到设计指标要求.     

一种用于水听器电压检测的模拟前端电路

提出了一种用于水听器电压检测的模拟前端电路,包括低噪声低失调斩波运算放大器,跨导电容(gm-C)低通滤波器,增益放大器三部分主体电路;低噪声低失调斩波运算放大器用于提取水听器前端传感器输出的微弱电压信号;gm-C低通滤波器用于滤除电压信号频率外的高频噪声和高次谐波;最后经过增益放大器放大至后级模数转换器的输入电压范围,输出数字码流;芯片采用台积电(TSMC)0.18μm单层多晶硅六层金属(1P6M)CMOS工艺实现。测试结果表明,在电源电压1.8 V,输入信号25 kHz和200 kHz时钟频率下,斩波运放输入等效失调电压小于110μV;整体电路输出信号动态范围达到80 dB,功耗5.1 mW,满足水听器的检测要求。     

应用于Sigma-Delta ADC中的高性能前置放大器

设计了一种高性能的全差分型折叠式共源共栅放大器。一方面,电路中使用了斩波技术和AB类推挽技术,以提高放大器的精确度和动态性能;另一方面,放大器中的电流源采用自级联结构,可以进一步提高电路的电压裕度和鲁棒性。本电路基于华润上华CMOS 0.35 μm工艺实现,版图面积为640 μm×280 μm,Spectre后仿真结果表明,在电源电压为5 V且斩波频率为156.25 kHz的情况下,等效输入噪声为1.11 nV/Hz1/2,失调电压为61.5 μV,功耗为1.22 mW。     

低压低耗共源-共栅BiCMOS电荷放大器

提出了一种低压、低耗、高响应速度和低噪声的BiCMOS电荷放大器.该放大器采用BiCMOS共源-共栅输入放大级,在实现高增益的同时大大减小了噪声,并在电路中运用电流镜解决了集成高阻值电阻的问题,从而降低了集成难度和电源电压等级.测试结果表明,放大器功耗降为230μW/ch,电源电压降低0.7V左右,等效噪声电荷(ENC)小于600电子电荷.     

一种全差分增益自举运算放大器的设计

设计实现了一种具有高增益大带宽的全差分增益自举运算放大器,适用于高速高精度流水线模数转换器采保电路的应用.增益自举放大器的主放大器和子放大器均采用折叠共源共栅式全差分结构,并且主放大器采用开关电容共模反馈来稳定输出电压.该放大器工作在3.0 V电源电压下,单端负载为2pF,采用0.18Wn CMOS工艺库对电路进行仿真,结果显示该放大器的直流增益可达到112dB,单位增益带宽为1.17GHz.     

高阻抗低漂移运算功能块

本文对一种共源-共栅串接差分输入级运算放大器的等效输入噪声电压、失调电压温漂、共模抑制比和电源电压抑制比等参数进行了详细的分析。据此而批生产的高阻抗运算功能块的失调电压温漂可低于1μV/℃;低频(0.01～1Hz)噪声峰-峰值低于1.5μV;共模抑制比大于120dB;电源电压抑制比大于100dB。     

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.     

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。     

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。     

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.     

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%。     

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.     

A Low-Power Class-AB Negative-Feedback Output Amplifier for a 1 V LW Receiver

The design and the measurement results are presented of a low-voltage (1 V) class-AB negative-feedback output amplifier. The amplifier is designed for use in a single-chip LW receiver, which can be put completely in the ear, supplied by a 1 V power supply and is capable of driving a load with an impedance of 30 . The maximum output current of the amplifier is approximately 2.5 mA and its quiescent current is approximately 100 A. This high efficiency is obtained by means of biasing two of the three amplifying stages in class-AB operation. With the aid of negative feedback, the total harmonic distortion for a single 1 kHz tone at 1 mA level is kept below 1%. The output amplifier is integrated in a bipolar process which has vertical NPN transistors with a maximum f _T of 5 GHz and lateral PNP transistors with a maximum f _T of 20 MHz.     

一种适用于能量收集系统的低功耗张弛振荡器

为满足微小能量收集系统的低电压、低功耗应用需求,设计了一种低温度系数的低功耗、小面积的张弛振荡器。使用自偏置Cascode复合晶体管结构分别代替传统倍增电流偏置电路中的大电阻和振荡器核心电路中在比较器输入端生成电压参考的大电阻,实现低功耗,同时达到减小电路面积,提高集成度的目的。采用0.18μm CMOS工艺进行设计,仿真结果表明,该振荡器可在0.8～1.2 V的电源电压下正常工作,在工作频率为2.2 kHz时,功耗为30 nW,工作频率的温度系数TC可达1.03×10^-4/℃,芯片面积相对于同类电路至少减小了70%。