一种适用于传感器信号检测的斩波运算放大器

提出一种适合传感器微弱信号检测应用的全差分低噪声、低失调斩波运算放大器。采用两级折叠共源共栅运放结构,基于斩波稳定及动态元件匹配技术,通过在运放低阻节点的电流通路上添加斩波开关的设计方式,增加了运放的输入信号带宽和输出电压摆幅。芯片采用TSMC 0.18μm 1P6MCMOS工艺实现。测试结果表明,在1.8V电源电压,25kHz输入信号和300kHz斩波频率下,斩波运放输入等效失调电压小于120μV,在10Hz～1kHz之间,输入等效噪声为5nV/Hz^1/2,最高开环增益为84dB,单位增益带宽为4MHz。     

低噪声低功耗斩波运放的分析与设计

CMOS运放的噪声尤其是低频1/f噪声会随着整体功耗的降低而急剧增加,针对传感器读出电路应用,文中在传统斩波运放的基础上设计了一个低噪声、低功耗的嵌套式斩波运算放大器。基于SMIC0.18 μm工艺,通过Spectre仿真工具进行仿真与验证。高频斩波(fchop,high)频率为500 kHz,低频斩波频率(fchop,low)为2 kHz时的仿真结果表明,运放在100 Hz处的噪声功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)降为23 nV[KF(]Hz[KF)],总消耗电流14 μA,放大器的增益带宽积(GBW)为16.7 MHz,运放的电流效率(GBW/Itot)达到了1 193,该设计的整体性能与以往的设计相比具有一定优势。     

一种单边输入阻抗可调的斩波放大器

提出了一种单边输入阻抗可调、无需纹波抑制的斩波放大器。通过单独调控电容耦合斩波放大器预充电时序,实现单边输入阻抗可调的放大器设计,这对于存在系统性源阻抗失配的信号检测是有意义的。同时还提出了一种高通型核心放大器,通过降低增益,达到了衰减因斩波调制引入的输出纹波的目的。因此,所提出的斩波放大器不再需要额外的纹波抑制电路。仿真结果显示,该斩波放大器具有61 MΩ~53 GΩ的直流单边输入阻抗可调范围,具有51.4 dB的纹波抑制能力。     

CMOS斩波稳定放大器的分析与研究

对几种放大器失调消除技术的分析比较后,重点阐述了CMOS斩波稳定放大器的调制方式,和放大器的增益与斩波频率和相移的关系,并分析了斩波调制后的噪声和失调电压的理论大小以及斩波的电路实现方法。最后,提出了几种减小调制后残余失调电压的方法,总结了斩波稳定放大器最近的一些研究发现及其在一些新型产品中的应用,并归纳了斩波稳定技术的优缺点和应用范围。     

一种适用于微传感器读出电路的低噪声、低失调斩波放大器

提出一种适合微传感器读出电路的高精度折叠共源共栅放大器.基于斩波技术和动态元件匹配技术,降低了折叠共源共栅放大器的噪声和失调,采用低阻节点斩波的方法和低压共源共栅电流镜扩大了放大器可处理的输入信号带宽和输出电压摆幅.芯片在0.35μm 2P4M CMOS工艺下设计并流片,测试表明在3.3V的典型电源电压和100kHz的斩波频率下,斩波放大器具有小于93.7μV的输入等效失调电压典型值,19.6nV/Hz的输入等效噪声,开环增益达83.9dB,单位增益带宽为10MHz.     

一种适用于心电信号检测的斩波前置放大器

提出一种适合心电信号检测的低压、低功耗、低噪声、高共模抑制比的差分差值斩波前置放大器,包括偏置电路、主放大电路和时钟产生电路,其中,时钟产生电路包括张弛振荡器和两相非交叠时钟产生电路。该放大器采用斩波技术减小了低频1/f噪声,采用差分差值输入、交叉耦合结构增加了共模抑制比,采用T型电容反馈减小了芯片面积,优化了放大器性能。芯片采用SMIC 0.18 μm 1P6M CMOS工艺设计,使用PSS,PAC,PNOISE进行仿真分析。结果表明,放大器在1.8 V电源电压下,静态电流为35 μA,闭环增益为40.6 dB,共模抑制比为115 dB,输入等效噪声仅为950 nV(rms)(0.01~100 Hz),适用于心电信号检测领域。     

一种适用于微传感器读出电路的低噪声、低失调斩波放大器

提出一种适合微传感器读出电路的高精度折叠共源共栅放大器.基于斩波技术和动态元件匹配技术,降低了折叠共源共栅放大器的噪声和失调,采用低阻节点斩波的方法和低压共源共栅电流镜扩大了放大器可处理的输入信号带宽和输出电压摆幅.芯片在0.35μm 2P4M CMOS工艺下设计并流片,测试表明在3.3V的典型电源电压和100kHz的斩波频率下,斩波放大器具有小于93.7μV的输入等效失调电压典型值,19.6nV/Hz的输入等效噪声,开环增益达83.9dB,单位增益带宽为10MHz.     

一种适合检测生物电信号的基于斩波技术的放大器

由于生物电信号非常微弱,容易受量测环境及电路本身等因素所影响,故要求该放大器具有低噪声和低失调电压的性能。据此提出了一款适合检测生物电信号的差分差值放大器,并应用了斩波技术来降低低频噪声和失调电压的影响。通过Cadence公司的Spectre仿真结果,电路测得增益达34 dB,共模抑制比可达114.2 dB。该电路采用上华DPDM0.6μm CMOS工艺。     

应用于太阳黑子观测的低噪声放大器设计

应用于太阳黑子观测的深空接收机频率在短波和超短波段,该波段干扰和噪声非常密集。低噪声放大器是深空接收机系统中最重要的模块之一。本文讨论了深空探测接收机的噪声来源,并主要从前端降噪的角度出发,研究了低噪声放大器的设计与实现,此外为后端降噪给出了方案。本文所设计的低噪放工作频率为10MHz～100MHz。测试结果表明,低噪放增益为50dB,噪声系数小于2.70dB,最小噪声系数为2.1dB,能够满足深空探测系统的需求。     

一种用于ECG信号采集的低功耗仪表放大器

设计了一种用于心电图信号采集的电流反馈型仪表放大器。输入级采用折叠共源共栅结构,有效提高了共模抑制比。采用电流分流技术,设计了小跨导值G_m-C高通滤波器,实现了人体低频噪声的隔离和直流失调的抑制。该仪表放大器采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺进行设计。结果表明,在1.8 V电源电压下,功耗为168.8 μW。在0.2~200 Hz带宽范围内,增益为35.7 dB,共模抑制比为142.1 dB,输入参考噪声为110 nV/Hz@202 Hz。     

低噪声的弹丸信号放大电路设计

针对传统放大电路设计出了一种用于红外光电立靶测试系统的前置放大器的电路,在设计中选用低噪声运算放大器和仪表放大器组成电路,同时论述了关于低噪声放大电路设计中的屏蔽和接地措施.     

一种低噪声大动态连续检波式对数放大器的设计

文章介绍了一种噪声系数低于2dB、动态范围大于86dB的低噪声大动态连续检波式对数放大器的设计原理,并给出了实验结果。该放大器可广泛应用于通讯、雷达、电子对抗等电子设备。     

一种用于GPS接收机的低噪声放大器

针对GPS接收机低功耗、低噪声、高增益的要求,采用功率限制下噪声匹配技术、阻抗匹配技术和电源复用技术,设计了一款可应用于GPS接收机的单端输入差分输出低噪声放大器,减少了巴伦损耗。采用SMIC 0.13 SymbolmAm CMOS RF工艺和全定制集成电路设计方法,工作频率为1575 GHz,对电路进行版图后仿真。仿真结果表明,该低噪声放大器在1.2 V电源电压下,功耗为4.8 mW,增益为22.65 dB,噪声系数为1.388 dB。     

一种低功耗宽带低噪声放大器

设计了一种应用于无线传感网的低功耗宽带低噪声放大器。通过使用电容交叉耦合的共栅放大器结构来提高增益,同时实现宽带输入阻抗匹配。运用PMOS和NMOS层叠结构实现电流复用,降低了功耗。该低噪声放大器采用0.18 μm SMIC CMOS工艺设计。后仿真结果表明,该放大器在1.8 V电源供电下的功耗仅为0.712 mW,在3 dB带宽0.043~1.493 GHz范围内的峰值增益为20.44 dB,最小噪声系数为4.024 dB,输入3阶交调点为-3.73 dBm。     

一种低功耗双频段低噪声放大器

基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺,设计并实现了一种双频段低噪声放大器(DB-LNA)。在输入级中,采用了2个LC并联谐振网络串联结构,结合PMOS管的源极负反馈电感,实现了DB-LNA在双频段的输入阻抗匹配。在放大级中,采用CMOS互补共源放大结构和电流复用技术,在提高系统增益的同时,实现了DB-LNA的低功耗。在输出级中,采用NMOS晶体管作电流源的源跟随器,对信号电压进行缓冲,实现了输出阻抗匹配。利用ADS进行仿真验证,结果表明,该低噪声放大器在1.9 GHz和2.4 GHz 2个工作频段下,其增益(S₂₁)分别为26.69 dB和20.12 dB;输入回波损耗(S₁₁)分别为-15.45 dB和-15.38 dB;输出回波损耗(S₂₂)分别为-16.73 dB和-20.63 dB;噪声系数(NF)分别为2.02 dB和1.77 dB;在3.5 V的工作电压下,静态功耗仅有9.24 mW。     

一种具有纹波抑制功能的斩波稳定放大器

基于SMIC 0.18 μm BCD工艺设计了一种低失调、低噪声的斩波稳定放大器。针对斩波调制技术引入输出纹波的问题,设计新型的乒乓结构陷波滤波器来抑制纹波,并采用复合路径多级放大器结构拓展了带宽。通过Spectre仿真验证,放大器增益带宽积为11.7 MHz,共模抑制比为145 dB,电源抑制比为126 dB。蒙特卡罗仿真结果表明,放大器失调电压分布的标准差为3.54 μV,输入噪声谱密度为32.1 nV/Hz,纹波抑制效果达83.1 dB。     

Ka频段低噪声HEMT放大器

Ｋａ频段低噪声ＨＥＭＴ放大器王军贤，方胜，戚友芹（南京电子器件研究所，２１００１６）ＡＫａ－ｂａｎｄＬｏｗＮｏｉｓｅＨＥＭＴＡｍｐｌｉｆｉｅｒ￥ＷａｎｇＪｕｎｘｉａｎ；ＦａｎＳｈｅｎｇ；ＱｉＹｏｕｑｉｎｇ（ＮａｎｊｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｖｉｃ...     

一种低噪声精密运算放大器

基于40 V标准双极工艺,设计了一种低噪声精密运算放大器电路。该电路主要用于高精度、高分辨率系统。介绍了运算放大器总体架构以及工作原理,对低噪声精密运算放大器设计关键技术,如输入偏置电流降低、频率稳定性补偿、输入失调电压降低等,进行了分析。利用Spectre软件进行了仿真,并进行了流片验证。对芯片进行了实际测试,结果显示,在±15 V工作电压条件下,该放大器的输入偏置电流为2 nA,输入失调电压为10 μV,大信号电压增益为132 dB,共模抑制比为135 dB,电源抑制比130 dB。电路满足高精度、高分辨率、低噪声等各种场合的应用需求。