适用于流水线ADC的高性能采样/保持电路

介绍了一种利用双采样技术的高性能采样/保持电路结构,电路应用于10bits50MS/s流水线ADC设计中.电路结构主要包含了增益自举运算放大电路和栅压自举开关电路.增益自举运算放大电路给采样,保持电路带来较高的增益和带宽,栅压自举开关电路克服了多种对开关不利的影响.设计还采用了双采样技术,使采样,保持速率大大提高.设计在SMIC 0.18um工艺下实现,工作电压为1.8V,通过仿真验证.本文设计的采样/保持电路可以适用于高速高精度流水线ADC中.     

以有源电感为负载的CMOS宽带LNA设计

本文设计了一个基于数字CMOS工艺的以有源电感为负载的宽带低噪声放大器,其中包括了级联型有源电感的优化设计。电路采用共栅结构,用HSPICE进行仿真优化,模拟结果表明电路工作良好,S21达到10dB,电压增益为17dB,满足增益要求;在3dB带宽内,S11在-12￣-17dB之间,完全符合一般通信系统S11<-10dB的要求;NF在3.6至4.9之间。通带的反向隔离良好,大于40dB,S22亦在-14dB以下。     

一种射频CMOS低噪声放大器的设计

应用TSMC0.35um CMOS工艺模型,设计了可应用于无线通信系统的低噪声放大器(LNA),电路采用单端共源共栅结构,用SmartSpice对电路进行分析优化,仿真结果表明,噪声系数为1.65dB,增益高于20dB。     

一种用于流水线ADC的高速采样保持电路

介绍了一种适用于10位80MS/s流水线模数转换器(Pipelined ADC)的采样/保持(S/H)电路。该电路为开关电容结构,以0.25μm CMOS工艺实现。采用栅源电压恒定的栅压自举开关和底极板采样技术,极大地减小了采样的非线性失真。基于该S/H电路的流水线A/D转换器在80MHz采样率下,输入信号为奈奎斯特频率时,无杂散动态范围(SFDR)为84.9dB,有效位数(ENOB)达到10位。     

IrDA中高增益CMOS共栅前置放大器

提出了一种应用于IrDA的高增益CMOS共栅前置放大器.与传统的共源共栅结构不同,该电路采用宽摆幅共源共栅作负载以获得高增益.从理论上对电路的可行性进行了分析,采用CSMC 0.6μm CMOS工艺的仿真结果表明该电路具有110.3dBΩ的增益,105kHz的带宽,电路功耗仅为200μW.     

一种适用于高速CMOS图像传感器中的采样保持电路设计

设计了一种适用于高速CMOS图像传感器中积分器阵列的采样保持电路.在采样保持电路的保持路径中采用一种抑制衬底偏压效应的T型开关,取代传统的CMOS传输门开关,可以抑制衬底偏压效应带来的阈值变化,保证开关导通电阻的线性度,同时由于在开关设计中引入了T型结构,减少高速输入下寄生电容引入的信号馈通效应,可以实现更为优化的关断隔离.基于SMIC(中芯国际)0.13 μm标准CMOS工艺设计了一个适用于高速采样积分器阵列中的CMOS采样保持电路.Cadence Spectre仿真结果表明在输入信号达到奈奎斯特频率时,电路信噪失真比(SINAD)达到了85.5 dB, 无杂散动态范围 (SFDR)达到92.87 dB,而功耗仅为32.8 mW.     

5.2GHz CMOS功率放大器设计

采用TSMC0.18μmCMOS工艺设计了一个5.2GHzWLAN(无线局域网)的功率放大器,该放大器采用两级差分结构。为了提高其线性度和功率附加效率,在每个差分放大级共源共栅电路之间引入电感,以及在每一级共源共栅放大器内部引入了多个MOS管的串并联。在ADS2009软件平台下对该功率放大器进行仿真,并应用Cadence软件进行功率放大器电路的版图设计。仿真结果表明,在1.8V工作电压下,1dB压缩点输出功率为19.6dBm,增益为28.2dB,功率附加效率为18.1%,符合无线局域网802.11a标准系统的要求。     

3 GHz CMOS低噪声放大器的优化设计

基于0.18 μm CMOS工艺,采用共源共栅源极负反馈结构,设计了一种3 GHz低噪声放大器电路.从阻抗匹配及噪声优化的角度分析了电路的性能,提出了相应的优化设计方法.仿真结果表明,该放大器具有良好的性能指标,功率增益为23.4dB,反向传输系数为-25.9 dB,噪声系数为1.1 dB,1dB压缩点为-13.05 dBm.     

3GHz～5GHz超宽带噪声系数稳定的低噪声放大器

采用共源共栅级结构和源极负反馈电路设计了一款应用于超宽带系统的低噪声放大器电路。结合巴特沃斯滤波器的特性,实现放大器的输入、输出匹配网络,并详细分析了电路的噪声系数。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,在3 GHz～5 GHz频带范围内对电路进行ADS软件仿真。仿真结果表明,在1.8 V供电电压下,功耗为13.2 mW,最大增益达到15 dB且增益平坦,最大噪声系数仅为1.647 dB,输入反射系数S11<-10 dB,输出反射系数S22<-14 dB。     

一款适于音频ADC的共源共栅放大器设计

设计了一款适合于16位Sigma-delta调制器的增益增强型共源共栅运算放大器.该运算放大器主要采用套桶式共源共栅结构,带有一个开关电容共模反馈电路,并采用增益提高技术提高放大器的增益.运算放大器采用和舰0.35um mixed-signal CMOS工艺设计,直流增益可达到97.7dB;负载电容为4 pF时,单位增益频率为203MHz,满足了对模数转换器高速度和高精度的要求.     

高电源抑制比低温漂带隙基准源设计

设计并实现了一种新的高PSRR、低TC带隙基准源。重点研究了带隙基准源电源抑制能力,尤其是高频PSRR,达到宽频带范围PSRR高性能指标。采用0.35μm BiCMOS工艺进行仿真,结果表明,PSRR在1 Hz频率下达-108.5 dB,在15 MHz频率下达-58.9 dB;采用二次温漂补偿电路使得带隙基准源常温下输出参考电压1.183 V,在-40℃⁹5℃温度范围内,温漂系数低达1.5 ppm/℃。     

一种消除失调电压的低温度系数带隙基准电路

提出了一种利用多晶硅电阻的温度系数补偿负温度系数电压实现低温度系数的带隙基准电路,并且引入由二分频时钟控制的CMOS开关,使产生的失调电压正负交替做周期性变化相互抵消。采用BiCMOS 0.35μm工艺设计。仿真结果表明,此方法能够使MOS管在失配10%的情况下降低97%的失配,温度系数可达5.2 ppm/℃。工作电压为1.5 V～3.3 V、工作温度为-40℃～+70℃且工作在1.8 V常温下时,电路的工作电压为1.144 3 V,总电流为29.13μA,低频处的电源抑制比为-70 dB。     

GPS低噪声放大器的设计与制作

利用仿真软件ADS,设计仿真了一个GPS的1575MHz频段的低噪声放大器,选用ATF-34143FET作为两级级联结构电路的放大器件,用微带线作为传输线,应用于GPS的天线接收系统中。首先设计稳定电路解决场效应管的稳定问题,然后重点进行匹配电路的设计,最后包括电源电路在内构成一个完整的低噪声放大器电路。制作实物,并进行调试,最后测试结果：增益30．5dB,噪声系数0．7dB,输入输出驻波比优于1．4,增益平坦度带内每5MHz小于0．2dB,1dB压缩点11dBm。     

一种用于人体传感器网络的接收器模拟前端

设计了一种用于人体传感器网络的低功耗接收器模拟前端,电路物理层信道利用人体进行通信,并采用了一种宽带信号传输技术,可以在0.8 V电压供电,100 mV输入敏感度条件下传输20 Mb/s的数据。片上的电压偏置电路提供了50Ω的输入阻抗。放大器采用了一种低压低功耗的Cascode结构,具有58 dB的增益,25 MHz的增益带宽积。另外采用了一种结构简单,功耗极低的电流反馈型Schmitt触发器。电路采用SMIC0.13μm标准CMOS工艺设计,面积0.02 mm2,供电电压0.8 V,功耗仅为2.2 mW。     

一种低压高精度CMOS带隙基准

设计了一种改进的带隙基准电压源,通过采用分段电流补偿的方法,实现了低压高精度供电。研究基于TSMC 0.35μm CMOS 3V工艺基础,重点考虑主要工作温度区域输出电压随温度变化的精度问题。仿真结果表明,该电路可提供低至500mV的低压,实现了高阶电流补偿,在-40℃～+100℃温度范围内其温漂系数仅为3.7ppm/℃,在芯片主要工作温度范围内,输出基准电压最大偏差小于8μV,低频时电源抑制比为-70dB。     

Systematic design of 7‐to‐40‐GHz on‐chip mixer based on optimal impedance deviation coefficient

In this article, a 7‐GHz to 40‐GHz ultra‐wideband passive double‐balanced mixer MMIC using compact wideband Marchand balun (CWMB) is presented. The CWMB is analyzed and designed by introducing a novel optimal impedance deviation coefficient. A trade‐off between the needed bandwidth and the acceptable insertion loss in an ultra‐wideband passive‐doubly‐balanced mixer design can be made through introducing the optimal impedance deviation coefficient. Finally, to verify the proposed methodology, a compact wideband passive double‐balanced mixer monolithic microwave integrated circuit (MMIC) was designed and fabricated using a standard gallium arsenide (GaAs) pHEMT technology according to the process characteristics. Experimental results show that an ultra‐wideband mixer MMIC is realized from 7 GHz to 40 GHz (140% fractional bandwidth) with a measured conversion loss between 9.5 dB~12.5 dB (in‐band fluctuation less than 3 dB) and a LO‐to‐RF isolation larger than 34 dB. The measurement results are in good agreement with the simulation results.     

High‐efficiency balanced power amplifier using miniaturized harmonics suppressed coupler

A novel balanced power amplifier (BPA) using compact coupler with rhombus resonators is presented. In this design, a new method is presented to analyze the proposed rhombus‐shaped resonator based on the LC equivalent circuit. A new class F power amplifier is designed to improve performances of the BPA. The results show that the performance of the proposed BPA is improved by using the proposed harmonic suppressed coupler at the design structure. The designed BPA operates at 1.25 GHz and delivers 29 dB output power with a gain of 17.9 dB and drain efficiency (DE) of 65.2%. The presented BPA is realized using ATF‐34143 transistors in GaAs pHEMT technology and fabricated on the RT/Duroid 5880 substrate with a thickness of 31 mil.     

基于电流控制模式的低压、高PSRR基准源

基于可调电流控制模式设计出一种低压、高电源抑制比的带隙基准电压源电路。采用电流控制模式和多反馈环路,提高电路的整体电源抑制比;通过电阻分压的方式,使电路达到低压,同时提供偏压,简化偏置电路。采用0.5μmCMOS N阱工艺,电路可在电源电压为1.5V时正常工作。使用Cadence Spectre进行仿真结果表明,低频时电源抑制比(PSRR)高达107dB。-10℃～125℃温度范围内,平均温度系数约7.17ppm/℃,功耗仅为0.525mW。此电路能有效地抑制制程变异。     

Design of filtering directional coupler with improved performance

This letter presents a filtering directional coupler (FDC) with enhanced coupling and high directivity simultaneously. The proposed FDC is composed of a pair of coupled lines instead transmission line of a directional coupler. This coupled lines resonator increases the design parameters by which even/odd mode phase velocity can be compensated to improve the directivity and coupling level. The coupling enhancement can be explained by analyzing the even mode and odd mode circuit of the proposed coupler. A prototype of the proposed coupler is designed which provides a high directivity of 44 dB for 6 dB coupling level at 1 GHz frequency. The proposed coupler is designed, fabricated, and tested.     

便携无损式超声波流量测试系统设计与验证

针对传统液体流量计传感器会对管路造成损坏或阻碍液体流动、操作安装较为复杂的问题,设计了一种基于时差法的便携无损式超声波流量测试系统,采用外夹式超声波探头形式,无需破坏管路系统即可实现液体流量的精确测量;该系统采用粗时间与细时间测量相结合的测量算法设计了一种基于延迟线内插法的FPGA高速率、高精度时间测量算法电路,最高可实现1050 Hz的测量速率;设计了信号调理校准电路,具备较强的正负增益可调性以及高信噪比输出能力,增益可调范围达到-23.5～+116.5 dB;还设计了多种传感器专用安装导轨以确保其安装精度;最后,在计量实验室进行了验证测试,结果表明所设计的测试系统符合JJG1030-2007规范准确度0.5级的技术要求,准确度低于±0.5％,重复性低于0.1％.