宽带直流放大器的增益控制设计与研究

首先进行了方案论证与比较,分析各种方案的优点缺点,最后选择亚德诺半导体公司生产的低噪声增益可控集成运算放大器AD603和电流反馈型宽带运算放大器AD811等器件设计宽带直流放大器。输入级采用两级AD603级联,输出级设计通频带0~10MHz的带宽,通过单片机可以对放大器增益进行控制。该放大器具有频带宽、功率高、增益可调、带宽可选择等特点。此外,对提高直流放大器的各种性能指标提出了多种具体措施,在要求较高的系统中具有较强的实用性。     

基于电流模电路的通用宽带电流放大器的设计与仿真

设计了一种基于电流模电路的宽带电流放大器。系统由宽带I/V变换器、电压放大器以及宽带压控电流源三模块直接耦合级联而成。详细论述了电路设计原理、电路结构以及元件参数选择方法。通过选用电流反馈型运算放大器设计电路,不受电压反馈型运放增益带宽积和有限压摆率的限制,提高了电流放大器的带宽;用负载接地的豪兰德电流源设计压控电流源,实现较高精度的V/I转换;采用三级结构,增益及带载能力可以根据实际需要灵活调节。系统仿真结果表明,论述的电路设计方法是可行的。测得典型电路的输入电阻约为0.13Ω,输出电阻为约59 kΩ,电流增益为60 d B。     

大动态范围高精度AFE程控调理的经典实现方法

工程实践对数据采集系统提出了越来越高的要求：大动态输入范围、高精度、自动控制等;文章分析了影响数据采集系统性能指标的两大主要因素：ADC转换位数和ADC模拟信号输入的动态范围,从实现ADC最佳输入范围出发,基于PGA（程控增益放大器）、DCP（数控电位）、PGAF（程控增益放大器和滤波器）等新器件技术,提出了大动态范围、高精度AFE（模拟前端）程控调理的经典实现方法;为提高系统精度,简要探讨了实现系统自动校准（包括自动凋零和自动标定）的方法和其它一些抑制噪声的措施,在测控领域具有广泛的适用性和可移植性。     

ADC低电压高增益运算放大器VLSI设计

结合模／数转换器工作原理和VLSI设计方法,分析和设计了一种应用于ADC的高增益运算放大器。由于套筒式共源共栅结构电路具有增益高、功耗低、频率特性好的优点,故采用套筒式共源共栅结构来完成高增益放大器的设计。在1．8V电源电压下,运算放大器采用Chartered0．18μmCMOS工艺模型进行Cadence仿真。结果表明,该放大器的增益、带宽、相位裕度、功耗等均能达到设计要求。     

基于NDIR的甲烷传感器微弱信号调理设计

该文介绍了一种基于非分光红外的甲烷传感器检测信号调理部分的设计方法。该方法采用OP77运算放大器搭建跨阻放大器和可变增益放大器,将传感器输出的微弱电流信号经过跨阻放大器和可变增益放大器进行调理转换成单片机可以采集的电压信号,并对高频信号进行抑制,提高信噪比。利用MULTISIM软件对设计电路进行模拟仿真实验,在保障合理放大信号的前提下降低电路复杂度和制作成本,提高电路稳定性。信号调理对后续的调试和信号进一步处理等有重要的作用。     

一种高线性度宽带可编程增益放大器

设计了一种应用于超宽带无线接收机的高线性度宽带可编程增益放大器(PGA),该PGA采用线性度增强型源简并结构的放大器加电阻衰减网络的结构,增益的调节分两步完成,PGA Core实现6dB增益调节步长,电阻衰减网络实现1dB增益调节步长,PGA Core电路采用线性度增强型源简并结构放大器,提高PGA的线性度。PGA采用SMIC 0.18μm混合信号CMOS工艺,1.8 V电源电压供电,仿真结果表明,该PGA增益范围-4~28dB,1dB步进,3dB带宽大于280 MHz,最大增益时输出三阶交调点(OIP3)25.7dBm,噪声系数(NF)22.24dB,总体电路消耗10.4 m A电流,芯片有效面积0.2 mm~2。     

周期信号波形识别及参数测量装置

本文以2021年全国大学生电子设计竞赛赛题《周期信号波形识别及参数测量装置》题目为背景。主要由信号调理电路模块、高速AD转换模块、数据采集和存储模块、数据处理模块、显示模块五部分构成。系统的数据处理通过STM32主控处理器实现。本系统的优点是信号调理采用程控放大器,电路采用高阻抗输入,减小对输入信号的影响,波形判别基于FFT算法进行时域频域转换,不同波形通过判断频率分量就可简单实现,系统扩展性极强。,并扩展了更大幅度范围和更高频率范围的信号,并在屏幕上实时显示所测波形。     

一种微弱信号的宽带程控高增益放大器设计

本文设计并制作了0～15 MHz带宽的宽带放大器,放大器可放大不低于1 mV的有效值信号,增益0～80 dB预设或手动可调,最大输出电压峰峰值为42 V,在通频带范围内起伏增益1 dB左右,放大器在增益为60 dB的时候,输出噪声电压的峰-峰值为200 mV,通过单片机控制可以实现电压增益和放大器的带宽可预置并显示的功...     

四通道胃电检测系统电路设计与实现

目前的胃电检测系统通常是采用前置放大器，滤波电路．主放大器对胃电信号进行缓冲，放大和增益调整，然后经A／D转换后送入单片机进行数据处理和数据存储。整个系统较为复杂，体积较大。在采用数据采集与处理芯片的基础上．结合现代电路的设计方法．提出了一种便携式、小型化的多通道胃电数据采集系统的设计方案。同时设计了符合胃电特点的信号调理电路。该电路针对不同干扰进行滤波．为胃电信号调理电路及其它微弱生物电信号调理电路的研制提供了一种有效的手段。     

TI率先推出可编程差分放大器

德州仪器（TI）推出可编程差分放大器（PDA）。该2．4GHzLMH6881单通道PDA与2．4GHzLMH6882双通道PDA可在6-26dB的增益范围内提供优化的噪声、失真与带宽性能,从而可简化工程师采用差分放大器进行的设计。采用PDA设计系统可为各种广泛的应用提高灵活性,显著缩短设计时间,缩小解决方案尺寸,降低材料清单（BOM）成本。PDA整合了全差分放大器（FDA）与数字可变增益放大器（DVGA）的优势,可帮助工程师便捷地通过改变增益修改设计,无需调整外部电阻器、替换放大器或重新配置并优化每个增益级。与传统DVGA相比,TIPDA可在整个增益范围内提供更加一致的噪声及失真性能。     

一种多通道并行固态存储系统的设计与实现

鉴于高速数据采集系统对实时数据存储带宽和容量的要求,提出一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的高速多通道并行固态存储系统。该系统以现场可编程门阵列器件XCV5LX110T为核心,选用大容量高速闪存芯片作为存储介质,通过采用并行总线拓宽技术和流水线缓冲技术,在FPGA片内搭建高速多通道并行存储硬件架构,从硬件角度提高系统的数据吞吐带宽。设计一种基于超级页的地址映射策略,并使用该策略对闪存转换层算法的请求处理机制进行并行加速优化,从软件角度提高系统的存储并行性。测试结果表明,该系统的最大存储速度达到73MB／s,其性能指标能满足高速实时数据存储的需求,证明多通道存储架构和FTL算法具有良好的并行性和可扩展性。     

自适应去噪的地震数据采集系统设计

地震数据采集是地震观测与研究的基础。提出一种基于NI高精度数据采集卡USB-4432和LabVIEW的地震数据采集系统设计方案,包括基于OP07和LM224N的前端调理电路,基于USB-4432和LabVIEW的实时采集与分析系统。为进一步提升采集信号质量,提出一种自适应小波阈值去噪算法,该算法能根据采集信号强度自适应去噪,提高采集信号信噪比（Signal-to-Noise Ratio,SNR）。实验表明,系统稳定可靠,相比传统小波阈值去噪算法,新算法能显著提高SNR。实验结果表明,系统去噪性能优良,应用价值较强。     

ADC系统性能测试及提高

本文简介了一种基于FPGA和DSP,对ADC系统进行性能分析并对其转换后的数字进行数据采集的方法。其中性能分析主要是针对ADC的信噪比和无杂散动态范围。同时,主要介绍了ADC系统中时钟、电源、模拟信号输入等方面性能改善的方法。并以此来提高SNR,实现对有效位数和整体性能的提高。     

滤除SEMG工频干扰的数字陷波器设计

50 Hz工频干扰是表面肌电信号（SEMG）的主要干扰源之一,消除工频干扰是表面肌电信号处理中的一项重要技术。鉴于原有模拟信号调理电路在工频消噪这一环节上的不足,设计了一种50 Hz数字陷波器用以消噪,减小干扰。实验证明,采用基于窗函数法的FIR原理设计的50 Hz数字陷波器能有效滤除SEMG中的工频干扰并基本不影响50 Hz周围有效SEMG的获取。     

自确认压力传感器硬件平台设计

自确认压力传感器是一种不仅能输出压力测量值,并且能对其自身工作状态进行在线评估的新型压力传感器。系统利用TMS320F2812和TMS320C6713组成双处理器系统,完成对自确认压力传感器八路信号的同步采集和信号调理,然后利用DSP实现传感器的故障检测、诊断、自确认参数计算等复杂运算,将确认的测量值,测量值确认的不确定度,传感器状态输出给上位机或用户。实验结果表明,该系统实现了自确认压力传感器的各项功能,通过修改DSP软件部分,可以应用于其他传感器信号的数据采集与处理。     

弹载遥测防毁采编存储系统的设计

在航天航空的导弹数据采集领域中,针对遥测系统受环境因素影响较大,检测区域存在的"黑障"等问题,设计一种将遥测系统与防毁记录仪相结合的弹载遥测防毁采编存储系统;该系统通过设计防毁记录仪的内外层防护结构保证系统的抗高冲击性和稳定性;硬件方面通过设计56路模拟量信号的调理电路、模数转化电路以及多路RS422、LVDS数字量信号的光耦隔离式接口电路,实现多通道高压模拟量的采集和数字信号接收的功能;软件方面通过对系统总体逻辑设计及遥测发送模块的设计,实现对数据的采集、存储、发送与读取;最后通过实验测试,表明系统能够实现对多路高压模拟信号的采集以及数据准确完整回读的功能,保证了导弹飞行数据的正确性与完整性.     

微弱信号的高精度数据采集系统

针对加速度计输出信号微弱的特点,提出了一种基于TMS320F28335、CPLD以及AD7760的高精度数据采集系统设计．加速度计的输出信号经过信号调理电路后进入24位精度AD7760完成模数转换,DSPTMS320F28335作为主控制器,辅以CPLD完成对AD7760转换数据的读取操作,并将数据通过串口发送到上位机．详细介绍了系统的硬件电路设计,包括信号调理电路以及ADC、CPLD、DSP之间的接口电路设计,并介绍了系统的软件设计．实验结果表明,设计的数据采集系统能够完成微弱信号的数据采集任务．     

基于粒子群优化算法的模拟滤波器设计

采用传统的网络综合法设计计波器存在带宽不精确及阻带衰减过小的问题,为此,提出一种基于粒子群优化算法的无源模拟滤波器优化设计方法.在网络综合法设计的滤波器电路基础上,利用粒子群优化算法对滤波器的整个参数空间进行高效并行搜索直到获得最优的参数值.实例表明,采用该方法设计的滤波器带宽更加准确,且具有更加陡峭的阻带衰减.     

基于Hyperlynx的高速数据传输板SI研究

电子设计领域的快速发展,使得由集成电路构成的电子系统速度越来越高,PCB板的信号完整性问题已经成为高速电子系统设计能否成功的关键。本文介绍了信号完整性仿真的流程,并利用集成电路的IBIS等仿真模型以及Hyperlynx仿真工具等,对高速数据传输板的时钟和数据等关键信号进行了详细的信号完整性后仿真分析,验证了该高速数据传输板PCB布线设计的正确性。在工程应用中,该高速数据传输板运行稳定可靠,满足设计要求。     

20GSa/s高速采集模块设计与实现

现代电子信号测试带宽已超过吉赫兹,对采样率达几十吉赫兹的高速数据采集与存储提出更高的要求,而现有的模拟数字转换(ADC)芯片只有几个吉赫兹的采集速率,不能直接满足对于超高采样速率的需求;文中提出了基于多片ADC并行交叉采样的20GSa/s高速采集与存储的设计方案,重点介绍了20GSa/s高速交叉采样的实现方式及误差来源和误差校准、交叉采样需要高速时钟的相位校准设计及具体校准方式、不同时钟域下160Gbps高速采集数据存储等核心技术,利用现有的高速ADC,最终实现了高达20GSa/s的数据采集与实时存储。