通用型高增益运算放大器的试制

一、电路的特点和简单工作原理仿μA741是一种通用型高增益运算放大器,与一般运算放大器比较,这种放大器具有增益高、输入阻抗高、补偿简单(只需外接一只30Pf电容)、共模电压范围大和输出幅度大等特点,所以使用方便、可靠。它可用于各种运算电路、电压比较器、直流放大器、电压电流变换器、伺服控制放大器、模数转换器、锁相环直流放大器及各种有源滤波器等,因此使用方便,用途较广。目前在Ⅲ型电动单元组合仪表上已推广使用。此电路基本上可分为四个组成部分,即差分输入级、中间放大级、输出级,以及供给各级偏置电流的偏置电路。输入级由T_1T_3和T_2T_4组成差分对,T_1和T_2是NPN型组成的射极输出器,T_3和T_4是     

一种高增益、低功耗的超宽带低噪声放大器

提出了一种基于跨导增强技术及噪声抵消技术的超宽带低噪声放大器电路,并且在电路中采用了电流复用技术。电路由输入级、放大级和输出级3部分组成。在输入级中,利用跨导增强技术实现了电路输入阻抗的匹配;在放大级中,利用跨导增强技术以及电流复用技术使电路增益有了明显的提升,并且利用噪声抵消技术、跨导增强技术使得电路的噪声性能以及功耗有了明显的改善;在输出级中,利用电感与电容谐振的原理实现输出阻抗的匹配。该放大器采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺,并利用ADS对电路进行优化仿真,结果表明,该放大器在3～5 GHz范围内增益为20.4～21.8 dB,噪声系数为1～1.8 dB。电路工作电压为1 V,功耗为7.9 mW。     

高精度高边电流检测放大器的研究与设计

为了给高效率电源管理类系统中的控制环路部分提供电流检测信号,提出了一种高精度高边电流检测放大器的设计.该放大器的输入级采用共基极接法,针对高低输入共模电平两种情况,采用两种模式切换工作的方式来适应宽输入共模电压.同时,对系统拓扑进行改善,提高系统的电压增益精度.放大器具有输入共模电压范围广且与电源电压无关,对电流检测放大精度高等特点.设计已在1.5 μmBCD工艺下实现.测试结果表明,在0 V～20 V的输入共模范围内,芯片都能正常检测高边电流,且当输入共模电压超出电源电压时,芯片也能正常工作,系统对电流测量的增益误差在-0.08%～0.26%之内,实现了预期的性能指标.     

流水线模拟数字转换器的权重误差校准

为校准流水线模拟数字转换器(ADC)中电容失配和由运算放大器的有限开环增益引起的级间增益误差,提出了一种新的基于权重的后台校准技术。该技术将流水线ADC中存在的上述误差统一归结为各级权重的偏差,建立了一个基于权重的ADC误差模型,并利用后级的数字输出来校准前级的误差。该技术在ADC末尾增加了额外的两个子级,这两个子级仅在校准过程中使用,从而使得ADC正常的模数转换过程不被中断,校准进程在后台执行。由于在校准期间和正常工作期间所有可能出现的信号路径的前7级均被校准,故进一步减小了误差,提高了精度。应用该技术实现了一个14bit,80 MS/s的流水线ADC,该芯片采用Chartered 0.18μm,1p6mCMOS工艺设计,总功耗为260mW,芯片面积为7.161mm2。实验结果显示:本文提出的校准技术可以提高ADC的精度,改善ADC的动态和静态性能。     

传感器实用电路基础

第三讲变换电路一、电流-电压变换电路在使用电流变化型传感器的场合,把传感器的输出信息变换成电压信息来处理是极方便的,实现这种变换可用电流-电压变换电路,理想变换电路如图1所示。由运算放大器的特性可知, 即输出电压完全比例于i,实现了电流-电压的变换。图2是电流-电压变换电路的实例,使用μA714作变换用运算放大器。电路的输入电流变换范围是±1μA～±     

一种低功耗多功能开关电流型FPAA的设计EI北大核心CSCD

针对现有的开关电流型FPAA功耗大、电路性能不高、功能有限和灵活性不足等问题,设计了一种基于class AB栅极接地开关电流存储电路的FPAA。设计的class AB结构克服了偏置电流必须高于输入信号电流的限制,可以减少阵列的功耗;栅极接地技术有利于消除输入-输出跨导比误差,提高阵列性能。设计了具有可编程电流缩放单元的可重构模拟单元,提高了阵列的灵活性,扩展了阵列功能。在3×2规模的FPAA上,重构实现了模拟滤波器和可编程FIR滤波器,仿真实验结果证明了所设计开关电流型FPAA是有效可行的。与传统开关电流型FPAA相比,实现相同功能电路的功耗降低了50%以上。对FPAA中CAB进行了物理验证,成功重构实现一种电流放大器,结果表明放大器增益可调。     

精密大电流源研制

利用功率运算放大器设计了一种工作于400Hz的精密大电流测试用线性电流源。电路采用电压控制电流源的基本拓扑形式,采用多个运算放大器并联的形式获得大电流输出。主放大器添加了必要的相位补偿反馈环节,确保电路稳定工作于阻性和感性负载的情况。对从放大器添加噪声补偿,确保从放大器的稳定工作。最终实验结果表明,在普通散热条件下,该设计能够获得稳定的大于7A的400Hz的正弦大电流输出。     

杂散电容对交流法微电容测量电路噪声特性影响的分析

对电容成像交流法微电容测量电路由杂散电容导致的测量噪声进行了研究.利用运算放大器的噪声模型,对运算放大器输入电压噪声、输人电流噪声以及周边电阻元件的热噪声通过杂散电容作用于交流法微电容测量电路输出的影响进行了理论分析,给出了测量电路输出中噪声峰峰值的理论计算公式并进行了实验验证.理论分析及实验结果表明:交流法微电容测量电路前级运算放大器输入电压噪声通过测量端与地之间的杂散电容形成的噪声是该微电容测量电路输出噪声的主要来源.最后给出了电容成像系统前级运算放大器选型的指导原则.     

传感器实用电路基础

第二讲 传感器电路中的 运算放大器 运算放大器具有增益高、共模抑制比高,输入阻抗高、输出阻抗低、电源电压变动适应范围宽、工作频率范围宽以及稳定性好等特点,它广泛地用于传感器电路中。以下对运算放大器的主要参数和在模拟运算中的应用作概要说明。     

辐射监测的微弱电流测量I-V转换技术

针对辐射测量中电离室输出极其微弱的电流信号,研发一种弱电流测量技术。利用高输入阻抗运算放大器设计了用于微弱电流测量的I-V转换采样电路和带有T型网络的I-V转换采样电路,分析研究了I-V转换电路的特点,计算分析T型网络的I-V转换采样电路的灵敏度。通过T型网络,选用高稳定输入阻抗运算放大器和高稳定反馈电阻,提高了测量灵敏度。设计电路满足辐射粒子所致的电离室输出电流为10-14A数量级时的弱电流测量。     

电流反馈集成运算放大器的设计与应用

对电流反馈型的运算放大器进行设计,对其高性能的应用进行分析,最后以其在CMOS图像传感器中ADC的应用和电路仿真,证明其能够增加电路的带宽,降低功耗,提高ADC的速度。     

称重系统ADC基准电压设计

本文在对称重系统模数转换电路（ADC）误差原因分析的基础上，具体介绍了两种ADC基准电压设计电路；基本ADC基准电路设计和精密ADC基准电路设计。     

新型高精度多通道测温系统的研究

提出一种基于NTC热敏电阻的新型高精度多通道测温方案。采用比较测量法,消除了恒流源的不确定性对测量精度的影响;采用高性能模拟开关进行切换,实现了多通道测温。设计了测量电路,通过采用电流倒向技术和恒流源与ADC共用基准源,提高了测温精度。测试结果表明,该测温系统在18℃-22℃范围内,温度测量精度可达±0.01℃,测量分辨率为0.001℃。     

AD7731在基于PLC的数据采集系统的应用

介绍了∑-△模数转换器AD7731的主要特点和工作原理,并给出在RUSKAPVT 2370仪器改造中,AD7731与SIMATIC S7-200系列PLC组成的数据采集系统的接口电路和软件设计.     

单片机温度液位智能控制的实现

在衣康酸生产过程中要达到准确控制浓缩环节的各个参数,提高产品的质量与产量,需要改变传统的控制方法(人工控制).提出了一种用AT89系列单片机设计智能调节器的方法,使用智能调节器控制可以避免由人工操作带来的误差.数据采集及处理采用ADC0809芯片进行数据转换,同时说明采集数据时需要注意的问题.智能调节器具有输入、输出和报警方式设置,具备手动自整定和显示输出值等,操作方便.     

高速模数转换器ADC0820在超高速动平衡测试系统中的应用

超高速动平衡测试系统可以对旋转机械在超高速旋转的工作条件下进行动平衡检测.介绍了ADC0820的主要性能特点和它在数据采样模块中的应用.以ADC0820为核心的采样模块只负责数据采样,提高了系统检测的速度与精度.模块采用分时存取系统,并利用整周期采样控制电路实现数据整周期采样,分析了ADC数据采样的时序控制,并验证了其可行性.     

基于51单片机的油井系统测试仪的研制

本文介绍了基于AT89C51单片机的油井测试系统的原理及系统的硬件组成和软件设计方案。该系统具有便携式、存储容量大、效率高、功耗低、人机界面友好、适合二次开发等特点，具有较为广阔的应用前景。     

嵌入式双积分模数转换器的应用研究

嵌入式双积分模数转换精度高、使用灵活、价格低廉而得到越来越广泛的应用。本文介绍了这种模数转换器在邮政专用电子秤中的应用情况,分析了通过改变正向积分时间扩展计量量程,提高计量精度有有效方法,使用结果表明该方法可行,有效,对其它类似工作也具有很好的参考价值。     

提高DSP的AD转换器精度的研究与实现

适用于控制领域的TMS320C2000系列DSP内部集成了ADC转换模块,为进一步提高其转换精度,实现更精确控制,提出对ADC转换模块存在的增益误差和偏移误差采用加参考信号与编程算法结合的方法进行校正补偿,给出了具体的校正方案,并在F2812芯片上进行了验证.实验结果表明,此方法起到了补偿误差的作用,能够大幅度提高转换精度.     

基于FPGA的高灵敏度数字磁通门设计

描述了一种基于FPGA的新型数字磁通门驱动电路.系统运用数字信号处理方法替代了传统的方波产生、相敏检波等模块,并且通过数字平滑滤波方法进行信号处理.系统分辨率高达19nT,线性区间为13 000～15 900nT.实验结果表明该设计在减少硬件开销的同时显著提高了系统输出的稳定性和精度.