一种用于热电堆传感器检测的55dB SNDR, 2.2mW 的双斩波稳定模拟前端电路

A double chopper-stabilized analog front-end （DCS-AFE） circuit for a thermopile sensor is presented, which includes a closed-loop front-end amplifier and a 2nd-order 1 bit quantization sigma-delta modulator. The amplifier with a closed-loop structure ensures the gain stability against the temperature. Moreover, by adopting the chopper-stabilized technique both for the amplifier and 2nd-order 1-bit quantization sigma-delta modulator, the low-frequency 1/f noise and offset is reduced and high resolution is achieved. The AFE is implemented in the SMIC 0.18 μm 1P6M CMOS process. The measurement results show that in a 3.3 V power supply, 1 Hz input frequency and 3KHz clock frequency, the peak signal-to-noise and distortion ratio （SNDR） is 55.4 dB, the effective number of bits （ENOB） is 8.92 bit, and in the range of -20 to 85 degrees, the detection resolution is 0.2 degree.     

一种斩波稳定4阶单环Σ-Δ调制器

设计了一种适用于加速度计接口电路的全差分Σ-Δ调制器。该电路基于1位量化的4阶单环前馈结构,利用根轨迹法分析了该高阶系统的稳定性,采用斩波稳定技术降低了低频噪声和失调电压。电路采用标准CMOS工艺流片,测试结果显示,在5 V电源电压和250 kHz采样频率下,功耗约为20 mW;当过采样率为125时,不带斩波技术的调制器的SNR为89 dB,带斩波技术调制器的SNR为99 dB。通过对比测试,验证了设计思路的正确性。     

一种用于便携式音频设备的410uW，70dB高性能模拟前端电路

本文提出一种工作在1V电源电压下,总功耗410uW的用于便携式音频设备的模拟前端电路。该模拟前端电路主要包括一个最大增益为30dB的可编程增益放大器和一个2阶3bit Sigma-Delta调制器。可编程增益放大器为单端输入,由片上共模偏置电路提供共模输入,具有良好的噪声性能。Sigma-Delta调制器采用数据加权平均技术降低了反馈环路中数模转换器的非线性。模拟前端电路采用SMIC 0.13μm 1P8M CMOS工艺实现,测试结果表明,在1V供电电压下,输出峰峰值幅度为200mV,信号带宽在100Hz至20KHz之间时,最大信噪比为70dB,整体功耗为410uW。     

一种带斩波的双采样Σ-Δ调制器

设计了一种适用于过高磁场抗扰度的电容式隔离型全差分Σ-Δ调制器。它采用单环2阶1位量化的前馈积分器结构,运用斩波技术降低低频噪声和直流失调。与传统的全差分结构相比,该调制器的每级积分器均采用4个采样电容,在一个时钟周期内能实现两次采样与积分,所需的外部时钟频率仅为传统积分器的一半,降低了运放的压摆率及单位增益带宽的设计要求,实现了低功耗。基于CSMC 0.35 μm CMOS工艺,在5 V电源电压、10 MHz采样频率和256过采样率的条件下进行电路仿真。后仿真结果表明,调制器的SNDR为100.7 dB,THD为－104.9 dB,ENOB可达16.78位,总功耗仅为0.4 mA。     

一种用于水听器电压检测的模拟前端电路

提出了一种用于水听器电压检测的模拟前端电路,包括低噪声低失调斩波运算放大器,跨导电容(gm-C)低通滤波器,增益放大器三部分主体电路;低噪声低失调斩波运算放大器用于提取水听器前端传感器输出的微弱电压信号;gm-C低通滤波器用于滤除电压信号频率外的高频噪声和高次谐波;最后经过增益放大器放大至后级模数转换器的输入电压范围,输出数字码流;芯片采用台积电(TSMC)0.18μm单层多晶硅六层金属(1P6M)CMOS工艺实现。测试结果表明,在电源电压1.8 V,输入信号25 kHz和200 kHz时钟频率下,斩波运放输入等效失调电压小于110μV;整体电路输出信号动态范围达到80 dB,功耗5.1 mW,满足水听器的检测要求。     

CMOS二维风速计控制及检测电路的研究

针对CMOS二维风速风向传感器的工作原理,分析了传感器的控制电路及其特点,并根据该类传感器的特点,重点探讨了信号检测处理电路的形式和特点。拟采用恒温差或者温度平衡控制模式实现对加热器的控制,用斩波放大技术或热Σ-Δ调制技术构建信号处理电路,用标准CMOS工艺实现传感器和控制处理电路的系统集成。     

MCP3901：模拟前端器件

Microchip推出面向计量应用的新一代模拟前端器件MCP3901,凭借其独特的功能集合、高达64ksps的高速采样率和SPI接口,MCP3901AFE是各种单相和多相计量、工业及医疗应用的理想选择。MCP3901AFE的应用示例包括公用仪表（如单相和多相电表）、工业（如电源监控和仪表）和医疗应用领域（如血糖计和脉搏血氧仪）。     

用于巨磁阻生物传感器检测的模拟前端电路

提出一种用于巨磁阻(GMR)生物传感器检测的模拟前端电路。电路采用电压检测的方法,包括基准电压源,单位增益缓冲器,电荷转移型开关电容采样保持电路,流水线模数转换器四部分;基准电压源用于产生传感器阵列的片内激励电压;传感器阵列的检测输出电压经单位增益缓冲器后,由开关电容采样保持电路进行采样,保持,放大;最后经过流水线模数转换器输出数字码流;芯片采用SMIC 0.18μm 1P6M CMOS厚栅氧工艺实现。测试结果表明,在电源电压3.3 V,20 MHz时钟下测试,整体电路输出信号有效精度达到7.2 bit,功耗33 mW,满足GMR生物传感器的检测要求。     

一种应用于音频的可重构Σ-Δ连续时间调制器

基于180 nm CMOS工艺,设计了一种应用于音频领域的可重构前馈式3阶Σ-Δ连续时间调制器。传统Σ-Δ连续时间调制器只有一种工作模式,而该设计利用可重构的积分器使Σ-Δ连续时间调制器具有高精度和低功耗两种工作模式。此外,采用的加法器提前技术减小了调制器功耗,负电阻补偿技术提高了调制器的SNDR,额外环路延时补偿技术提高了调制器的稳定性。仿真结果表明,在20 kHz信号带宽、1.8 V电源电压下,低功耗模式下调制器的SNDR为94.7 dB,功耗为291 μW;高精度模式下调制器的SNDR为108 dB,功耗为436.6 μW。     

面向诊断级ECG应用的集成模拟前端

ECG（心电图）系统能够极其详尽地测量和记录人类心脏的电活动,从而帮助医生精确分析心脏的各种状况,包括先天缺陷、心律失常、心脏瓣膜问题和心肌供血不足等。目前医疗保健系统中用到ECG监控的设备由高端到低端分为几类不同的设备：医院用的遥测、床边设备监护,救护车用监护仪,临床用心电图仪,商业中心用的除颤器,     

一种13.56MHz无源射频识别模拟前端的设计

提出了一种基于ISO/IEC18000-3协议的高频13.56MHz射频识别(RFID)标签芯片的模拟前端电路结构,采用Chartered 0.35μm EEPROM工艺进行流片验证。该芯片实现了无源RFID标签芯片通信时所需的整流、稳压供电、时钟恢复、信号解调以及副载波调制的全部功能。     

高频RFID读写器射频模拟前端的实现

射频识别(RFID)系统主要由RFID读写器和RFID电子标签两部分组成.给出了高频(13.56MHz)RFID系统中读写器射频模拟前端的电路设计,符合ISO/IEC14443 type A/type B,ISO/IEC15693和ISO/IEC18000-3中任一个标准的读写器芯片设计均可采用,设计工艺采用了中芯国际0.35μm 2P3M混合CMOS技术,并给出了Cadence环境下的仿真结果.     

1.8 V千兆以太网接收器模拟前端预均衡电路

介绍了一种用于1.8 V电源电压下的千兆以太网接收器的模拟前端预均衡电路。电路分为三个部分:预处理电路、基带漂移补偿电路和可变增益放大电路,主要实现回波消除、基带漂移补偿和电路增益自动控制等功能。为了与百兆模式兼容,提出了一种预处理电路。仿真结果表明,该电路可以很好地实现回波消除的功能,能够对由于基带漂移引起的信号失真给以补偿,可以提供16级不同的增益,并进行频率补偿。电路采用0.18μm标准CMOS工艺实现。     

高性能超声模拟前端AFE5805

简述低功耗、低噪声,高集成度超声模拟前端AFE5805 及其应用.     

一种低功耗心电信号采集模拟前端电路

设计了一种采用通道复用技术的低功耗心电信号采集电路。该电路由多通路数据选择电路、前置放大器、缓冲器和Gm-C低通滤波器组成。多通路数据选择电路中的开关采用栅压自举型开关结构,提高了线性度。该采集电路基于0.18 μm CMOS工艺进行设计与仿真。仿真结果表明,静态电流仅为5 μA,增益为46 dB,带宽为39 mHz~19 kHz,开关的切换频率为10 kHz。该采集电路能实现多导联心电信号的采集。     

基于PCRAM的射频标签模拟前端关键电路设计

基于相变存储器,对无源超高频电子标签模拟前端四个关键电路进行低功耗设计。整流电路采用9级电荷泵,结合储能电容和过压保护电路,得到了很好的整流效果。上电复位电路在箝位电路的基础上利用简单的缓冲器及异或逻辑,得到性能良好的矩形脉冲复位信号PORB,通过PMOS栅交叉耦合,极大地降低了电路静态电流(<1nA)。在基准电源电路中,设计了双极晶体管和MOS晶体管,兼具功耗低和准确性高的优势。稳压电路采用串联稳压结构,电源抑制比达到28.2dB。仿真结果显示,功耗达到nA级,输出直流电压为3V。     

无源射频电子标签模拟前端的设计与分析

提出了与ISO/IEC 18000-3兼容的高频无源射频电子标签模拟前端.分析了设计中的考虑因素,尤其是射频电子标签的能量传输.基于这些分析,提出了一种新架构、高能量转换效率、低电压、低功耗、在噪声和能量波动环境下具有高性能的模拟前端.此电路在Chartered 0.35μm标准CMOS工艺下实现,测试结果表明芯片能很好地满足设计要求.     

无源射频电子标签模拟前端的设计与分析

提出了与ISO/IEC 18000-3兼容的高频无源射频电子标签模拟前端.分析了设计中的考虑因素,尤其是射频电子标签的能量传输.基于这些分析,提出了一种新架构、高能量转换效率、低电压、低功耗、在噪声和能量波动环境下具有高性能的模拟前端.此电路在Chartered 0.35μm标准CMOS工艺下实现,测试结果表明芯片能很好地满足设计要求.     

低成本射频识别标签模拟前端分析与设计

提出一种新的低成本射频识别标签模拟前端,同时兼容ISO 14443A和ISO 14443B协议.相比于传统模拟前端,本设计采用面积更小的单线圈天线代替传统大面积多圈天线,使得标签的封装成本大幅度降低.考虑到单线圈天线的性能降低,设计了一个新的具有高效率低启动电压的电荷泵整流电路.整体电路采用SMIC 0.18μm EEPROM工艺实现,测试结果显示电荷泵驱动120kΩ等效负载时,整流效率达到36%,输入交流幅度仅0.5V时,输出电压达到电路工作电压1V.标签的阅读距离可以达到22cm.