检索结果-南通市图书馆

同方期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于开关电容技术的自调零高精度比较器设计

基于开关电容技术的自调零高精度比较器设计

作者：赵友来复旦大学

学位级别：硕士

比较器是现代模拟集成电路中不可缺少的重要组成部分,在众多高精度的模拟电路中有着广泛的应用,是决定着模拟电路性能的主要因素之一。设计高性能的比较器是模拟电路工程师一直努力的目标。然而基于现代半导体工艺生产的比较器,通常结... 详细信息

比较器是现代模拟集成电路中不可缺少的重要组成部分,在众多高精度的模拟电路中有着广泛的应用,是决定着模拟电路性能的主要因素之一。设计高性能的比较器是模拟电路工程师一直努力的目标。然而基于现代半导体工艺生产的比较器,通常结构下在精度上并不足以在所有应用下满足要求,工艺的不匹配是限制比较器精度的主要因素。本文分析了半导体工艺的失配对比较器精度的影响。并且利用开关电容技术,设计出一款以消除这种失配为目的的失调电压自调零比较器。本文包括了开关电容比较器主体,以及他的两个辅助模块:带隙基准电压产生电路和RC振荡器电路。其中带隙电压电路提供放大器所需的电流源偏置电压,并可作为比较器内置基准电压源。振荡器电路为开关电容比较器的开关提供控制信号。本文在理论上分析了此种结构的自调零比较器的误差产生的机制以及对误差控制的方法,并对该比较器在SMIC 0.18um G工艺下进行了仿真。

关键词：比较器失调电压开关电容自调零

数据采集系统中放大器的自调零、增益自校及量程自动控制

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电测与仪表 1985年第9期 26-29页

作者：许宜生陈洪浙江大学

本文主要分析用微处理机控制数据采集系统中放大器零点的自动调整、增益变化的自动校准方法及原理。并介绍一种量程自动控制(切换)电路,该电路中的模拟开关导通电阻不会影响放大器的增益精度。

关键词：数据采集系统多次采样零点漂移自调零数据处理系统自动控制放大器电子设备自校

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

智能仪表自调零

自动化与仪器仪表 2001年第1期 55-57页

作者：马月辉严世强石家庄铁道学院电子系石家庄050043

总结了目前常见的放大器零点漂移的处理方法 ,分析了各自的原理 ,提出了一种基于智能仪表的自动调零方法。讨论了该方法调节的机理、存在的效应、实现的方法和步骤。

关键词：放大器自调零阶梯效应智能仪表零点漂移信号处理

延伸波长InGaAs焦平面用低失调电压输入级电路研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

半导体光电 2015年第6期36卷 884-887页

作者：张雪黄松垒黄张成中国科学院上海技术物理研究所传感技术联合国家重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

截止波长为2.5μm的延伸波长InGaAs探测器在航天航空遥感等领域有着重要应用。由于晶格失配,相同温度下它的暗电流比截止波长为1.7μm的常规InGaAs探测器高2～3个数量级。从焦平面的耦合接口出发,研究了一种新型的Autozero输入级电路,... 详细信息

截止波长为2.5μm的延伸波长InGaAs探测器在航天航空遥感等领域有着重要应用。由于晶格失配,相同温度下它的暗电流比截止波长为1.7μm的常规InGaAs探测器高2～3个数量级。从焦平面的耦合接口出发,研究了一种新型的Autozero输入级电路,通过大幅降低输入失调电压来减小耦合接口处延伸波长InGaAs器件的偏置电压和暗电流。在CTIA采样反馈回路中设计了一种双电源电压工作的反相器,通过消除开关管两端电压差抑制了非理想开关漏电对采样失调电压的影响。分析了输入端采样电容和失调电压的关系,优化设计后仿真实现了16.5μV的低失调电压。

关键词：延伸波长暗电流失调电压自调零开关漏电流

用于植入式生物医疗系统的高性能仪表放大器的研究与设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

用于植入式生物医疗系统的高性能仪表放大器的研究与设计

作者：孙鹏浙江大学

学位级别：硕士

随着生物技术、神经医学和微电子技术的发展,神经信号记录、头皮下脑电图采集等植入式生物医疗技术在神经性疾病和瘫痪病人的诊断治疗中发挥了越来越重要的作用。对构成植入式生物医疗系统的核心器件——片上集成系统(SOC)以及其用于采... 详细信息

随着生物技术、神经医学和微电子技术的发展,神经信号记录、头皮下脑电图采集等植入式生物医疗技术在神经性疾病和瘫痪病人的诊断治疗中发挥了越来越重要的作用。对构成植入式生物医疗系统的核心器件——片上集成系统(SOC)以及其用于采集放大微弱生物信号的关键模块——高性能仪表放大器的研究也受到了高度关注。论文针对该类高性能仪表放大器的需求,重点开展了三个方面的研究工作：放大器的低噪声、低功耗设计技术研究,放大器的高输入阻抗设计技术研究和植入式电极直流失调抑制技术。在分析已有斩波型低噪声放大器设计方法基础上,论文提出了一种新型的高频纹波抑制策略,并设计出相应的放大器;基于对电容耦合技术、正反馈输入阻抗提高技术的研究,论文提出一种同时采用斩波、自调零技术的低功耗高输入阻抗电容耦合放大器的设计方案并予以实现。上述芯片都在SMIC0.18μm CMOS工艺下通过了仿真验证。在前述工作基础上,又重点研究了电极失调电压抑制技术,并提出一种新颖的开关电容共模反馈技术,提高放大器性能,降低功耗,论文最后还论述了一种新型的寄生电容负效应。所设计的的验证芯片采用SMIC0.18μm CMOS工艺设计完成。在供电电压为1V,供电电流3.7μA的情况下,噪声功率谱密度仅为42nV/√Hz。放大器的输入阻抗在50MΩ以上,闭环增益为40dB,带宽可以设置为0.06Hz-1kHz或者0.06Hz-10kHz,以适应EEG或者神经信号记录的应用场合。THD在1%以下时的最大输入电压为16mVpp。

关键词：植入式斩波自调零输入阻抗提高技术电极失调抑制技术寄生电容负效应开关电容共模反馈

低功耗sigma-delta电路的研究与设计

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

低功耗sigma-delta电路的研究与设计

作者：钟美庆福州大学

学位级别：硕士

随着音频模数转换器的需求日益变大,低功耗高精度的要求不断提高,低功耗高精度音频sigma delta调制器的研究具有很强的现实意义。Sigma delta主要通过过采样技术和噪声整形技术,以牺牲速度为代价,获得较高的精度。设计前先对国内外的相... 详细信息

随着音频模数转换器的需求日益变大,低功耗高精度的要求不断提高,低功耗高精度音频sigma delta调制器的研究具有很强的现实意义。Sigma delta主要通过过采样技术和噪声整形技术,以牺牲速度为代价,获得较高的精度。设计前先对国内外的相关研究工作进行了调研,根据现实的研究条件和基础,提出了设计要求和指标。根据设计要求,选择使用CIFF四阶单比特结构。CIFF结构引入前馈通路,减小了通过积分器的信号幅度,降低了积分器的设计要求,有利于低功耗设计。单比特量化结构,具有本征线性,在音频调制器中具有广泛的应用。文中对比了离散时间和连续时间积分器的优缺点。考虑工艺匹配性,本次设计选择离散时间积分器。根据设计要求,利用DSToolbox在matlabSimulink中进行系统建模,对非理想特性进行仿真,对子模块提出设计要求。用实际晶体管电路映射实现系统级模型。在电路层面,使用电流饥饿型跨导运放提高积分器的电流利用效率;使用低输出阻抗的参考电平产生电路,在较少静态电流下,实现较快的瞬态速度;使用自调零技术,减小失调电压,降低对第一级积分器瞬态要求,降低调制器功耗;使用带栓锁和预放大的比较器,实现快速的比较器建立时间。对实际的电路模块进行前仿真、版图设计及后仿真。本次设计使用SMIC 0.18um混合信号工艺,芯片核心区面积为0.424mm2。对该芯片搭建一套合理的测试系统。测试中使用SYS 2722音频分析仪产生低噪声的正弦波信号,通过DAQ Board采集芯片输出的码流,然后用matlab代码对码流进行信噪比分析。根据芯片接口与供电要求,对PCB进行原理设计;测试PCB中数字地与模拟地采用单点连接,输入信号采用全对称结构走线;DAQ Board采用外部时钟采样模式,该时钟与芯片的采样时钟同步;在Labview中用DAQ助手进行编程,实现数字码流的实时采集,然后用matlab对数据进行分析,完成芯片测试流程。本次设计的音频sigma delta调制器,信号频带范围为20～20KHz,过采样频率为2.4MHz,供电电压1.6V。测试中输入5KHz正弦信号,得到峰值SNDR为81.1dB,调制器功耗为llluW,品质因数FOM为0.299pJ/step,基本满足低功耗音频设备应用。

关键词：音频 sigma delta 调制器电流饥饿型跨导自调零

延伸波长InGaAs红外焦平面低失调电压读出电路研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

延伸波长InGaAs红外焦平面低失调电压读出电路研究

作者：张雪中国科学院研究生院(上海技术物理研究所)

学位级别：硕士

延伸波长In Ga As红外焦平面在航天遥感、军事和民用领域有着广泛应用。截止波长为2.5μm的延伸波长In Ga As光敏芯片由于其晶格失配,相同温度下暗电流比响应波长为1.7μm的晶格匹配In Ga As光敏芯片高几个数量级,降低延伸波长In Ga As... 详细信息

延伸波长In Ga As红外焦平面在航天遥感、军事和民用领域有着广泛应用。截止波长为2.5μm的延伸波长In Ga As光敏芯片由于其晶格失配,相同温度下暗电流比响应波长为1.7μm的晶格匹配In Ga As光敏芯片高几个数量级,降低延伸波长In Ga As红外探测器的暗电流成为实际应用中亟待解决的问题。优化In Ga As材料和器件工艺可有效降低光敏芯片暗电流,由于探测器的暗电流和偏置电压密切相关,降低耦合接口处光敏芯片的偏置电压也可以减小光敏芯片的暗电流。本文从红外焦平面读出电路的角度出发,研究通过降低耦合接口偏置电压实现降低焦平面暗电流的设计方法。首先介绍了延伸波长In Ga As红外焦平面发展现状及趋势;讨论了几种类型的红外焦平面耦合接口,针对具有暗电流和背景电流抑制功能的电路进行了调研和比较;运用Monte Carlo方法仿真了运放失调电压和各MOS管尺寸的关系,并讨论了小像元面阵红外焦平面低失调电压耦合结构的设计方法;针对线列读出电路提出了一种新型Autozero结构的CTIA输入级的设计方法,在负反馈回路中运用了一种双电源CMOS反相器,消除了开关漏电流的影响,耦合接口失调电压仿真结果达到23μV。测试结果表明,电路与截止波长为1.7μm的红外探测器耦合后,可将暗电流降低至10f A数量级,比反偏10m V时实测暗电流降低一个数量级;电路与截止波长为2.5μm的红外探测器耦合后,用杜瓦封装,在180K、200K、220K、240K条件下测试,暗电流均比反偏10m V时实测暗电流降低一个数量级。

关键词：延伸波长InGaAs 暗电流自调零耦合接口

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

轨至轨精密运算放大器的分析与设计

轨至轨精密运算放大器的分析与设计

作者：程永鹏西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着半导体产业的持续进步与消费市场的更多需求,集成电路产品趋向于更高的精度以及更低的电源电压。运算放大器是模拟集成电路中被广泛应用的基础模块,其设计方向应当满足这两个趋势。运算放大器的精度直接由失调电压决定,精密运算放... 详细信息

随着半导体产业的持续进步与消费市场的更多需求,集成电路产品趋向于更高的精度以及更低的电源电压。运算放大器是模拟集成电路中被广泛应用的基础模块,其设计方向应当满足这两个趋势。运算放大器的精度直接由失调电压决定,精密运算放大器因极低的失调电压,精度显著高于其他类型的运算放大器,有着广泛的应用。较低的电源电压会限制输入共模范围以及输出摆幅,运算放大器的输入与输出的均需要具备抵达上下电源轨的能力,即轨至轨,以应对低压环境。由于我国半导体技术发展很晚,以上领域的研究长期被欧美主导,大部分市场份额也落入了国外几家巨头手中。因此,对精密运算放大器的研究意义重大。本文设计了一款性能优良的精密运算放大器,精度较高,且具备轨至轨输入与输出能力,以应对更低的电源电压。本次设计的运算放大器重点方向有两个,即实现低失调电压和轨至轨输入输出。实现低失调电压的方法是自调零结构,这是一种动态技术,在时钟信号控制下,通过采样输入端的失调电压并保持实现对失调电压的持续控制。然而传统自调零结构在采样与保持两个阶段内增益不一致,因此使用了Ping-Pong式的自调零结构,克服了增益不一致的问题,使放大器能够无明显失真地放大高于自调零频率的信号。根据自调零的特殊结构,选择了多环路嵌套米勒补偿以实现良好的频率特性。本放大器的轨至轨设计核心是输入级,输出级则是常用的AB类输出级。本次使用低纹波集成电荷泵为输入级供电并使其实现轨至轨输入,相比于传统的NMOS与PMOS差分对并联的实现方式,仅需要一对PMOS差分对,这免除了并联式在输入共模范围内的跨导波动问题,以及后续的跨导补偿设计。除此之外,并联式的输入级存在输入共模范围内两种MOS交替工作的情况,这会导致原始输入失调电压不稳定,继而影响自调零后的效果,而本设计仅使用一对PMOS差分对的方式使得运算放大器的失调电压在输入共模范围内保持稳定,自调零后可以得到稳定且小的失调电压,这是本设计的优点。本次设计的精密运算放大器由多个模块组成,包括主放大器、两个调零放大器、偏置电路、带隙基准电路、时钟电路、电荷泵以及MOS开关。本次设计基于东部高科0.18μm BCD工艺,使用Cadence Virtuoso完成对电路的搭建,并使用Cadence Spectre仿真了性能参数。仿真结果显示,在5 V电源电压下,因为使用了电荷泵供电式输入级,该精密运算放大器的输入失调电压在整个输入共模范围内保持在11.49μV附近,整体波动幅度约3.8%,而对比使用一倍电流法的互补差分对输入级,输入失调电压会在12.03μV与15.69μV之间波动,以前者为参考的波动幅度达30.4%,这会在输出导致一定程度的失真,该对比结果证明了本次设计的优点。此外,低频增益为144 d B,单位增益带宽约2.97 MHz,相位裕度62°,共模抑制比130 d B,电源抑制比117 d B,静态电流334.1μA。此外,具备轨至轨输入与输出能力,在自调零频率仅7.8 k Hz的情况下,可以放大100 k Hz的正弦信号,且无明显失真。

关键词：轨至轨运算放大器自调零失调电压

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

应用于MEMS压力传感器的读出芯片设计

中国集成电路 2017年第8期26卷 42-45,48页

作者：魏榕山黄海舟福州大学物理与信息工程学院福建福州350116

基于斩波技术和开关电容结构,研究并设计一款用于MEMS压力传感器的低噪声、高精度读出芯片。在经典三运放结构的基础上增加了斩波开关,并在传统自调零结构上进行改进,引入一种开关电容滤波器,实现对失调电压的消除。采用SMIC 0.18μm C... 详细信息

基于斩波技术和开关电容结构,研究并设计一款用于MEMS压力传感器的低噪声、高精度读出芯片。在经典三运放结构的基础上增加了斩波开关,并在传统自调零结构上进行改进,引入一种开关电容滤波器,实现对失调电压的消除。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,对所设计的电路进行仿真验证。仿真结果表明,在不同增益情况下,输出端的增益误差均小于0.1%;在0~650Hz范围内,等效输入噪声小于600nV,满足MEMS压力传感器输出信号的分辨率的要求。

关键词：压力传感器读出电路失调消除斩波技术自调零