运算放大器与开关组成的高精度可编程增益放大器

运算放大器与开关组成的高精度可编程增益放大器史延龄李洪津史小敏（工程兵指挥学院，徐州市，２２１００４）在数字控制系统和计算机控制系统中，常需要把现场微弱信号进行精确放大，放大倍数由逻辑电路或软件控制。这就需要设计或选择高精度增益可编程放大电路。目前，...     

用D/A转换器实现高精度可编程增益放大器

实际应用中，常常需要一个增益可软件编程的放大器（PGA），用来将不同幅度的模拟输入信号放大到某个特定范围，便于A／D转换器进行采样，或者将给定信号放大一个由软件设定的增益后输出。但可供选用的现成的可编程增益放大器并不多见，需要采用其它方法来实现，通常有两种方法：l）运放十模拟开关十电阻网络；2）运放十数字电位器。其中，前一种方法利用模拟开关切换电阻反馈网络，从而改变放大电路的闭环增益。此种方法所需元器件较多，电路庞大，而且精度受到限制。第二种方案采用固态数字电位器来控制放大电路的增益，线路较为简单。…     

低功耗恒定带宽可编程增益放大器的设计

随着无线智能终端功能的不断丰富,可穿戴设备、无线传感器网络、无线手持终端等得到了快速发展,如何降低射频收发机的功耗成为了越来越突出的问题。作为射频收发机重要模块的可变增益放大器,其电路设计的好坏往往直接决定了射频接收机的总体性能,在此研究并设计一种低功耗恒定带宽可编程增益放大器,该可编程增益放大器主要由2个Gm跨导单元、压控电流衰减器以及电阻阵列构成。采用两个高线性度Gm跨导单元有效减小芯片面积和功耗,并且增益变化不会导致带宽变化。在TSMC 130 nm CMOS工艺下进行了后仿真验证,实验结果显示该可编程增益放大器在1.2 V电源电压下以400μA的电流消耗实现了增益调节范围0~40 d B,增益连续调节,线性度OIP3为18.84 d B,性能良好。     

一种高精度宽带可编程增益放大器设计

基于SMIC 180 nm混合信号CMOS工艺,1．8 V电源电压供电,设计了一种应用于射频前端芯片的高精度宽带全差分可编程增益放大器（PGA ）．该PGA采用四级级联结构,且带有直流失调校准电路和可驱动50Ω电阻负载的超级源随器．流片测试结果表明,该PGA性能良好,由六位数字控制字实现0～50 dB增益范围变化,1 dB步进,步长误差小于0．2 dB ,1 dB带宽大于75 M Hz ,3 dB带宽大于110 M Hz ,放大电路部分消耗9 mA电流,输出buffer电路部分消耗8 mA电流,芯片有效面积为518μm ×406μm ．     

一种低功耗高分辨率可编程增益放大器的设计

该文设计了一种用于零中频接收机的低功耗高分辨率可编程增益放大器。该放大器采用源级电阻负反馈结构,利用跨导增强技术提高了放大器的线性度,并加入补偿电容扩展了带宽,实现了低功耗设计。该可编程增益放大器采用0.25μmCMOS工艺,仿真结果表明,在0.5pF负载电容的情况下,放大器增益动态的范围是0～62dB,2.5V供电电压下最大功耗为2.2mW,增益分辨率达到0.25dB,带宽10MHz,0dB增益时输入三阶交调点为17.9dBm。     

一种全集成的麦克风可编程增益放大器设计

针对麦克风应用,设计一种全集成、高精度的可编程放大器电路。该电路采用电容增益以及高通滤波器的设计方法,无须片外去耦合电容,实现可编程增益放大器的单片集成。可编程增益放大器电路采用SMIC 0.13μm 1P8M CMOS工艺实现。完成后仿真结果表明,在电源电压1 V,增益18 dB,输入信号频率2 kHz,峰峰值50 mV时,可编程增益放大器动态范围达到73 dB,总谐波失真64 dB,整体功耗206μW,满足麦克风全集成、高精度的应用需求。     

低功耗电荷泵可编程增益放大器的设计与实现

提出了一种低功耗电荷泵可编程增益放大器(PGA)电路模型.通过简单数学建模和VerilogA仿真,得出了一般自动增益控制电路(AGC)优化稳定时间的条件和简化模型,通过ADC、电荷泵,进一步简化电路,降低功耗,并实现数字控制功能.根据这种设计,采用TSMC 0.18 μm CMOS 单层多晶硅6层金属工艺,实现了一个功耗电流为1 mA、线性增益范围为60 dB的电荷泵可编程增益放大器.     

多模多频收发机中可编程增益放大器的设计

设计了一种基于运算放大器和电阻反馈网络的宽带全差分可编程增益放大器.该可编程增益放大器(PGA)采用三级级联结构,实现增益为1～57 dB可变,步长为2 dB.PGA中运放采用零点补偿法扩展带宽,整个PGA带宽达30 MHz.芯片采用IBM 0.13μm标准CMOS工艺实现,电源电压为2.5 V,功耗为62 mW.     

一种具有精确增益控制的CMOS可编程增益放大器

采用0.13μm RF CMOS工艺,设计了一款具有精确增益步长控制的宽带可编程增益放大器.在传统电阻网络衰减器的基础上,提出了一种新的增益控制方法.该方法采用两个互相重叠的反馈环路,通过改变环路中跨导的比值以实现精细的增益步长控制.测试结果表明,当电源电压为1.2V时,功耗为24 mW,-3 dB带宽为600MHz....     

CMOS可变增益放大器设计概述

可变增益放大器是模拟单元电路之一,起着变化增益、调整信号动态范围、稳定信号功率的作用.文章综述了CMOS集成可变增益放大器的研究情况;给出了可变增益放大器的定义、应用、分类和主要指标,描述了多种开环和闭环放大器的结构,分析了相应的增益控制方法及其优缺点;说明了在CMOS工艺下实现放大器增益按指数变化的几种途径.最后,介绍了用于无线数字通信,具有宽带、高线性、低电源电压等高性能可变增益放大器的设计实例.     

UHF RFID阅读器中增益可控驱动放大器的设计

基于宏力半导体公司0.18μm SiGe HBT工艺,提出了一种应用于UHF(860~960MHz)RFID频段的增益可控驱动放大器(DA)。电路采用全差分发射极电感负反馈共射共基(Cascode)结构,其中,增益控制由三对结构相同的共射电路通过外加偏压实现,增益可控的步长为3 dB。仿真结果显示,在1.8 V电源电压下、910 MHz频段处,增益(S21)分别达到17 dB、20 dB和23 dB,噪声系数(NF)分别为3 dB、2.6 dB和2.2 dB,并且实现了良好的输入输出匹配。     

CMOS图像传感器中可编程增益放大器的设计

设计了一个低功耗宽摆幅全差分开关电容可编程增益放大器(PGA).该放大器可实现近似1 dB步进,0～15 dB增益变化范围,可用于CMOS图像传感器.提出了一种可调补偿电容的运算跨导放大器(OTA),通过补偿电容调节OTA带宽,大大降低了PGA的功耗.采用TSMC 3.3 V 0.18 μm工艺,在20 MSPS采样率下,使用Hspice仿真.结果显示,电路功耗仅为7 mW,输出摆幅为轨至轨,精度为12位.     

应用于多模接收机的低功耗可编程增益放大器

针对多模接收机的应用,提出了引入一条闭环伪通路技术结构的可编程增益放大器,在保持一定的线性度及噪声性能的基础上,以较低的功耗实现较大的带宽.该电路增益步长为2 dB,增益变化范围1～39 dB.电路中内嵌了直流失调消除模块防止直流漂移引起的阻塞.芯片采用SMIC 0.13 μm 1P8M RF CMOS工艺实现.测试结...     

LTC6915型增益可编程精密仪表放大器

LTC6915是具有14级可编程增益的仪表放大器，采用轨对轨输出，其增益可通过串行或并行接口方便设置。适用于温度或压力检测，医疗仪器和数据采集等领域。文中介绍LTC6915的技术性能、工作原理及应用电路。     

低功耗、高线性度的电流模可编程增益放大器

本文设计了一种电流模式下,带电流模直流失调消除（DCOC）电路的class-AB的可编程增益放大器。电路基于电流放大器,可以实现40dB的增益动态范围,增益步长为1dB。电流模可编程增益放大器由0.18-μm CMOS工艺实现,电路具有较宽的电流增益范围、较低的直流功耗和较小的芯片面积。放大器电路芯片面积为0.099μm2,在1.8V电压下静态电流为2.52mA。测试结果表明电路增益范围为10dB到50dB,增益误差为±0.40dB,OP1dB为11.80dBm到13.71dBm,3dB带宽为22.2MHz到34.7MHz。     

用于DTV接收机的dB线性可编程增益放大器

针对DTV零中频接收机的系统要求,通过构造串并联相结合的退化电阻网络设计了一个高线性,宽增益变化范围的dB线性CMGS可编程增益放大器(PGA,Programaable Gain Amplifier).此可编程增益放大器在SMIC 0.18 μm CMOS工艺下实现,增益变化范围为0～60 dB,最小增益步进0.5 dB,带6 pF电容负载时-3dB带宽为1.5MHz,且带宽恒定.在增益变化范围内,当输出差分峰峰值为1 V时,三阶交调失真在-60 dB以下.此PGA在3.3 V电压下工作,功耗小于4 mW.     

实现任意可编程放大器增益的电阻器阻值之考虑

当现有固定增益值与设计需求相匹配时,一片PGA (可编程增益放大器)IC就可提供所需选择,但当设计者找不到合适的PGA怎么办?在PGA出现以前,电路设计者需要可选固定增益时会选择一个适当的运算放大器,并设计一个用电阻器切换作设置增益的网络。本设计实例讨论的两种方法用于设计所需的电阻网络。图1展示的是一种串联梯形电阻网络,它含有一串电阻器,其节点连接到开关可选择的抽头上,用于确定电路     

简易夹具静态测试可编程增益放大器

具有数字增益开关的仪表放大器具有显著优势，例如节约电路板空间、由于减少焊点而提高可靠性以及降低总成本等。这些重要特性的根源在于增益调整网络是单片IC的必要组成部分。该特点使得这些IC放大器对杂散电磁场的敏感性要低得多，这是因为内部电阻器区域在先前使用的离散式增益调整电阻器中可忽略不计。此外，塑料封装和芯片的相对电容率值应该高于空气的相对电容率值。因此．进入芯片的任何杂散场中的电子元件磁场强度都应比周围的磁场强度低。