IspPAC技术在模拟滤波器设计中的应用

模拟集成电路代替传统的分立元件电路,省去许多电阻、电容的接线,具有调节方便,集成度高的鲜明优势.本文介绍了一种最新推出的模拟集成电路-在系统可编程模拟电路(简称ispPAC)的功能及特点,然后以ispPAC10为例设计了一个二阶带通滤波器,并给出了其仿真的幅频特性曲线和相频特性曲线,实验结果基本达到了设计指标.本器件的开发可以在软件对话框窗口中直接更改参数,滤波器的频率在10kHz到100kHz的范围内有近120种不同的选择,精度为3%.     

在系统可编程模拟电路器件

介绍美国Lattice公司生产在系统可编程器件系列的最新产品－在系统可编程模拟电路器件ispPAC系列芯片的组成和性能特点。以ispPAC器件替代传统的运放、有源滤波器等传统器件，几乎不必外接电阻电容等元件，并且具有优良的电路性能。应用ispPAC器件能加快设计过程、降低产品制造成本、易于维护。研究ispPAC应用电路，设计并验证了ispPAC脉冲平衡调制电路，其性能良好。     

使用在系统可编程模拟器件实现二阶滤波器

在系统可编程模拟技术ispPAC可改变传统的模拟电路的设计和实现方法。通过系统可编程器件的结构特性以及工作原理,提出了使用该器件实现二阶控制系统的方法,计算机仿真和实验结果表明用ispPAC10器件能够实现各种二阶滤波器功能,并具有良好的电路重构、级联及可编程性能。     

基于ispPAC10实现状态变量有源滤波器

利用在系统可编程模拟器件(ispPAC10)构成状态变量有源滤波器的方法,对ispPAC10实现的二阶低通、二阶高通、二阶带通滤波器进行性能仿真,证明该滤波器具有性能稳定,参数调整方便,灵敏度低等优点.     

抗工艺漂移可编程带通滤波器的设计与优化

为了克服集成电路制造过程中工艺变化引起滤波器中心频率的漂移,设计了一个可编程校准的OTA-C带通滤波器电路.在Top-Down的设计过程中,提出了滤波器电路设计的高层次优化方法,该方法主要包括设计空间的行为描述、约束方程描述、确定优化目标及数学求解得到较优的设计.利用该方法设计了光信号处理器中带通滤波器的电路,并且主要优化了传递函数、可编程数字信号宽度及可编程电流源设计等.仿真结果表明,该滤波器的中心频率设计标准值为37.8 kHz,当工艺漂移引起中心频率±50%的变化时,可校准系数变化范围为199%~65.6%,能够满足可编程校准的要求.     

在线可编程模拟器件在电桥测温中的应用

介绍了模拟电路与数字电路相比所具有的独特优点，在线可编程模拟器件的发展、特点及典型应用，并举例介绍了美国lattices公司的在线可编程模拟器件ispPAC10在Pt电阻测温系统中的应用．试验证明性能良好．     

基于模拟IP核的开关电源管理集成电路设计方法探讨

提出了基于IP核设计开关电源管理集成电路的方法．将开关电源管理集成电路的共性电路进行IP化处理,使之形成模拟IP核,随后采用总线式组装方法进行整体电路设计．在设计过程中,对模拟电路IP化设计的关键问题进行了探讨,包括模拟集成电路工艺鲁棒性、IP端口标准化问题等．所设计的集成电路经过投片流水验证,实际测试结果表明,该方法设计出的集成电路满足丁作要求,并具有缩短开发时间、提高IP复用能力的特点,该方法的提出对于目前通用的全定制模拟集成电路设计方法是一种补充．     

1V开关电容带通滤波器的设计

设计完成了一基于开关运放(switchedopamp)技术的全差分开关电容(SC)带通滤波器.其电源电压为1V,采样频率为5MHz,品质因数为8,中心频率为833.33kHz.滤波器中的可关断运算放大器采用了新的共模反馈电路,降低了电路的复杂性;该设计采用了TSMC0.35μm工艺模型,仿真表明滤波器在低至0.9V的电压下仍能够正常工作.     

基于FAIMS的高场非对称方波电源系统设计

设计了一种用于FAIMS（高场非对称波形离子迁移谱）系统的高场高频非对称方波电源。电源由驱动电路、脉冲成型电路、高通滤波器和补偿电压电路四部分组成。选用半桥结构产生脉冲电压,利用高通滤波器滤除高频方波中的直流分量,把正脉冲变成正负面积相等的非对称脉冲。建立了电路模型,通过实验验证了高场非对称脉冲电源模型建立的正确性。该电路能够输出峰峰值电压为1000V,方波频率为500kHz。     

有源滤波器设计的一种新方法

本文介绍了有源滤波器设计的一种新方法——归一化计算机辅助设计方法.提供了低通、高通有源滤波器的设计与分析程序.采用该程序可设计1～10阶低通、高通有源滤波器.本程序采用人机对话方式输入设计有源滤波器的基本参数,即可根据设计要求确定滤波器所需的阶数和节数.计算电路中各元件的数值并绘制出滤波器的幅频、相频特性曲线.     

基于改进型电流传送器的电流模式跳耦滤波器

讨论了一种结构简单、性能优良的改进型电流传送器（ＭＣＣⅡ）的ＣＭＯＳ实现电路,构成电流模式跳耦滤波器的电路及其设计方法。电路中有源元件数目少,所有的电容、电阻都接地,适于实现全集成电流模式连续时间滤波器,并且面向设计电路完成ＭＯＳ管级的ＰＳＰＩＣＥ（集成电路的模拟程序）仿真。仿真结果表明所设计的电路方案正确。     

一种消除直流失调的自动频率校准低通滤波器

为了改善直接变频发射机中由于模拟基带信号直流失调引起的本振泄露问题,以及低通滤波器截止频率因工艺偏差、温度变化和芯片老化而漂移的问题,提出了一种具有直流失调消除功能的自动频率校准低通滤波器设计与实现方法。该滤波器在串行外设接口控制模式下,通过可调电容阵列,可以将截止频率区间配置为324~648 kHz;在自适应调谐模式下,提出了一种基于锁存比较器的数模混合校准结构,通过校准芯片的RC时间常数,在不同环境温度条件下得到的截止频率为373.8~393.3 kHz,相对于标称值383 kHz的调谐精度约为-2.4%~2.7%。采用0.18 μm CMOS工艺芯片进行流片生产验证,调谐电路面积为0.045 mm²,仅占主滤波器面积的约2.2%。在1.8 V电源电压下,整个滤波器的功耗约为6.08 mW,输入参考噪声约为38.49 nV/(Hz)^1/2。     

基于微分电路的跳耦结构高通滤波器

给出了一种结构简单，性能优良的微分电路，并提出了用该电路实现的电流模式跳耦结构高通滤波器。该滤波器具有灵敏度低，低电压供电、频带宽等优点。并面向实际电路完成了ＭＯＳ管级的ＰＳＰＩＣＥ（集成电路的模拟程序）仿真，结果表明所提出的电路方案可行。     

一种203GHz低相位噪声BJT振荡器设计

射频振荡器一直是射频电路设计的难点，针对在射频振荡器设计方面压控振荡器的设计资料较多，而对于工作在固定频率点的振荡器设计实例较少的情况，设计了一种工作在2．3GHz的负阻振荡器，并通过计算机优化设计使该振荡器具有较低的相位噪声特性，由实测结果显示，输出功率可达到5．23dBm，在振荡器振荡中心频率为2．27GHz时，相位噪声为一109．82dBc／Hz@600kHz．而且该电路结构简洁，便于集成电路设计。     

二阶微分方程组的SPICE2模型

以模拟二阶微分方程的组的方法为例，讨论了应用ＳＰＩＣＥ２（集成电路通用模拟程序）模拟微分方程组的几种方法。本应用ＳＰＩＣＥ程序的多项式受控源功能，结合电容，电，控源构成的积分器，微分器了电路，产生由微分方程组数学模型转换的等效电路模型，得出了与微分方程变化一致的ＳＰＩＣＥ瞬态分析响应曲线，阐述了积分器，微分器了电路物构成方法，模拟电路结构图的建立过程及求解以求解以空间变量为自变量的微分方程的参数     

一种新型高分辨频谱分析电路

提出一种基于数字控制的Ｎ通道滤波的新型高分辨频谱分析电路。这种电路具有相当高的频率分辨力，能分析淹没于噪音干扰中的信号，极为简单且易于集成。文中叙述了Ｎ通道滤波器及基于该滤波技术的频谱分析电路的原理，以及用集成电路构成的这种电路的实验系统，给出了实验结果。     

CMOS模拟集成电路匹配技术及其应用

集成电路工艺变化引起失配,而模拟集成电路匹配特性影响电路的性能,电路达到适当的匹配已成为模拟电路设计的一个重要设计目标.该文阐述了失配的机理,分析了失配引起电路共模抑制比降低、失调和偶次失真等影响,在此基础上研究了消除一阶工艺梯度偏差的匹配版图技术,并针对一运放电路分析了匹配技术在运放版图设计中的应用.     

基于可编程芯片的信号调理电路设计

本文介绍了信号调理电路在数据采集和控制系统中的作用,并提出了基于模拟可编程器件的信号调理电路设计的方案。通过PAC-Designer软件进行调理电路的编程,下载到ispPAC20芯片,实现放大、求和、滤波等功能。电路外接器件少,且电路性能优良。     

一种用于14位1.28MS/sΣΔADC的数字抽取滤波器设计

设计了一种数字抽取滤波器,此滤波器由多级级联结构组成,对sigma-delta调制器的输出信号进行滤波和64倍的降采样,具有较小的电路面积和较低的功耗.采用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现,工作电压1.8V,流片测试结果表明:sigma-delta调制器输出信号经过数字抽取滤波器后,信噪失真比(SNDR)达到了93.9 dB,满足设计要求.所提出的数字抽取滤波器-6dB带宽为640kHz,抽取后的采样频率为1.28MHz,功耗为33mW,所占面积约为0.4mm×1.7mm.     

一种基于双极型OTA的窄带滤波器设计

采用上华(CSMC)0.6μm BiCMOS工艺设计了一个应用于红外接收芯片中的中心频率和带宽正交可调的集成窄带滤波器。该滤波器主要由双极型器件搭建的跨导运算放大器(OTA)组成,通过将OTA接成回转器模拟电感来替换LC梯形滤波器中的电感,实现了有源网络模拟无源LC梯形结构。经过HSPICE仿真验证,该滤波器的中心频率为38.02kHz,带宽为3.92kHz,且中心频率和带宽能够正交调节,具有很好的性能,满足了红外接收芯片的需要。