基于TIA/EIA-899标准的TYPE-Ⅰ型M-LVDS接收器设计

提出了一种基于TIA/EIA-899标准的TYPE-Ⅰ型M-LVDS接收芯片的实现方案,设计了一种新颖的共模搬移电路在实现超越电源电压轨的共模输入范围的同时简化了后级电路设计,节约了面积和功耗,电路中预放大器将输入信号放大一定倍数,迟滞比较器为系统引入迟滞效果.芯片采用GSMC0.18 μm 1P6M CMOS工艺流片验证.测试结果表明,该芯片共模输入范围为-1.4V～3.8V,信号传输速率大于250 Mbps,具有典型值为28 mV的迟滞效果.     

CMOS脉搏血氧采集传感器信号处理电路设计

针对脉搏波信号幅度小噪声大等问题,提出并设计了一款基于CMOS的脉搏血氧采集传感器信号处理电路.采用UMC 0.18 μm 1P6M CMOS工艺进行设计,提出一种能有效放大微弱信号、减小噪声且滤除高频信号的信号处理电路,从而使信号达到模数转换的输入范围.芯片测试结果表明:该芯片在1.8V单电源的供电下,输出动态范围为0.7V~1.4V,芯片的可变增益范围为30 dB~54 dB,共模抑制比和电源抑制比均大于88 dB,芯片的总体功耗为360 μW,达到了预期的效果.     

一种应用于CAN收发器的宽输入范围的迟滞比较器设计

为了将CAN(Controller Area Network)总线上的-12～12 V的信号转化为0～5 V的串行数字信号,设计了一种应用于CAN收发器的宽输入范围的迟滞比较器。实现的方案是先使用电阻将电源和总线上的信号线性叠加得到5 V电压内的信号,再使用全差分放大器进行钳位,使用共模反馈稳定共模工作点,最后使用对尾电流进行温度补偿的内部正反馈的迟滞比较器比较得到数字信号。基于VIS 0.4μm BCD工艺,使用Hspice进行了仿真验证。仿真结果表明:电路能够将-12～12 V的电压比较得到正确的数字信号。在常温即25℃,TT工艺角下,迟滞门限为108.9 mV。在温度从-40℃～125℃变化时,迟滞门限电压变化小于9.16 mV,温度系数为0.055 5 mV/℃。     

一种恒跨导轨到轨CMOS运算放大器的设计

基于0.35微米CMOS工艺,设计了一种轨到轨运算放大器.该运算放大器采用了3.3V单电源供电.其输入共模范围和输出信号摆幅接近于地和电源电压.即所谓输入和输出电压范围轨到轨.该运放的小信号增益为78dB,单位增益带宽为4.4MHz,相位裕度为75度.由于电路简单、工作稳定、输入输出线性动态范围宽、非常适合于SOC芯片内集成.     

高增益轨对轨运算放大器的设计实现

为提高运放性能和增大输入输出信号动态范围,往往采用轨对轨输入输出结构的运放。介绍了一款基于0.35umCMOS工艺设计的恒定跨导轨对轨输入/输出运算放大器,不同于传统的输入结构,该电路采用了一种改进的输入结构和CLASSAB输出结构,两级的折叠共源共栅运放,其输入和输出均能工作在轨对轨的范围内。仿真结果表明该电路在整个共模电平范围内直流增益大于90dB,输出摆幅可达到100mV~vdd-100mV,功耗仅为300uW。电路结构简单紧凑,实现了在整个共模电平范围内的高增益,可广泛应用于精密放大领域。     

高增益轨对轨运算放大器的设计实现

为提高运放性能和增大输入输出信号动态范围,往往采用轨对轨输入输出结构的运放。介绍了一款基于0.35um CMOS工艺设计的恒定跨导轨对轨输入/输出运算放大器,不同于传统的输入结构,该电路采用了一种改进的输入结构和CLASS AB输出结构,两级的折叠共源共栅运放,其输入和输出均能工作在轨对轨的范围内。仿真验证结果表明该电路在整个共模电平范围内直流增益大于90dB,输出摆幅可达到100mV～vdd-100mV,功耗仅为300uW。电路结构简单紧凑,实现了在整个共模电平范围内的高增益,可广泛应用于精密放大领域。     

基于AD8302的高精度幅相检测系统的设计

为了提高幅相测量精度、简化电路,扩展频率范围,介绍了一种用于RF/IF幅度和相位测量的AD8302芯片;并利用此芯片和单片机组成高精度幅相检测系统,主要是以实现两路模拟输入信号的相位差和幅度比测量为目的;并利用分频器、施密特触发器和D触发器组成相位极性判断电路,扩展相位测量范围为0～360°;该系统能精确测量两输入信号的幅度比和相位差,测试结果表明基于AD8302的幅相检测系统具有精度高、抗干扰能力强等优点.     

一种用于集成电化学生物传感阵列的高灵敏度 读出电路的研究

一种用于自组装膜生物传感阵列的高灵敏度信号读出电路包含一个高灵敏度电流读出放大器,可以接受pA-nA范围的输入电流,其电流增益大约60 dB,相位裕度为63°,并在同一输入电流信号的条件下,负载在一个较大的范围变化时,其输出电流几乎几乎是一个常数.芯片采用1.2μm CMOS工艺加工,测试结果表明,该芯片的输出电流对输入电流具有较好的线性度.这种新型电路与标准CMOS工艺兼容,可实现集成的生物传感阵列.     

一种适用于汽车电子的温度检测传感设计

为提升车规芯片在高温下的温度传感电路检测精度,进行过热保护,文章基于Key-Foundry 0.18μm BCD(Biploar-CMOS-DMOS)数模混合工艺设计了一种适用于车规芯片的温度传感检测电路.首先利用了共模电压转换技术实现带隙基准电压共模电压转换,利用NPN基-射电压差的负温度特性传感温度,其次采用开尔文...     

共模抑制

多级直接耦合放大器,由于前级工作点的微小变化会直接影响后级的工作点飘移,造成工作不稳定。克服零点飘移可以采用负反馈稳压等措施补偿,而最有效的方法,是采用一种叫作差动放大器的进行放大(有关差动放大器的知识以后接触到有关电路再行介绍)。共模输入方式是差动放大器最常用的一种放大方式,所谓“共模”是指差动放大器的两个输入端输入信号大小相等,极性相同。这种两个输入端完全对称的共模信号,放大器对它设有放大能力而受到抑制,故称为共模抑制。     

一种信号隔离电路设计及故障模式分析

隔离电路是工业生产现场智能监测设备、显示仪表等之间连接不可或缺的组成部分,能够去除共模电压和外界电磁干扰,对整个系统的测量精度和运行状态有着至关重要的作用;首先研究现有的隔离电路,并设计一种将1路4～20 mA输入信号转换为2路1～5 V输出信号的高可靠隔离电路;该电路由1路输入、单片机、2路输出以及隔离电源组成;其中,输入电路负责将输入的电流信号转换为电压信号并进行滤波;单片机负责对AD转换、误差补偿以及输出组态选择;输出电路负责光耦隔离、信号整形和DA转换;经过上述处理,输出2路相同的电压信号;该电路能够将干扰源和易干扰部分隔离,从而保证设备与操作安全;典型故障模式下的评估结果标明,该隔离电路能够有效消除串扰和降低外部干扰,能够满足不同监测平台隔离要求,适用于高精度测控系统.     

An efficient energy harvesting circuit for batteryless IoT devices

A new energy harvesting circuit for battery-less IoT beacon tags is developed herein to maximize power conversion efficiency as well as high throughput power with a wide input–output range. This design energy harvest (EH) circuit incorporates a charge pump (CP) with shoot-through current suppression, a body selector circuit, a maximum power point tracking circuit (MPPT), a timing control circuit, a hysteresis control circuit and a low dropout regulator. Also in this MPPT circuit is a gated clock tuned in a self-adaptive fashion to match the input impedance of the EH circuit to the output impedance of the photovoltaic (PV) panel, thus achieving successfully maximum power point. The circuit is implemented in an integrated chip in an area of 1.2 mm² via the TSMC 0.18 process. Experiments on the chip are conducted and the results show that the input voltage range is allowed from 0.55 to 1.7 V to effectively harvest the solar power from a flexible dye-sensitized solar cell. The achieved peak power conversion efficiency (PCE) is 77% at the input power of 52 μW. For a wide range of lighting luminance (300–1300 lx,) the achieved average PCE is more than 70%. The achieved wide input–output range and the maximum throughput power of 200 μW is much larger than others reported, while the 77% of PCE is close to that best power conversion efficiency reported.

     

一种中点电位平衡控制和共模电压抑制策略

针对变频器通过长电缆对电动机供电过程中同时存在共模电压、过电压和中点电位不平衡的问题,分析了共模电压与过电压的产生机理,以及中点电位不平衡对共模电压的影响;提出了一种中点电位平衡控制和共模电压抑制策略,即在传统三电平逆变器基础上增加第四桥臂,通过控制第四桥臂的电流来控制中点电位平衡,通过优化主电路的SVPWM调制策略抑制共模电压。Matlab仿真实验验证了该策略的有效性。     

一种用于人体传感器网络的接收器模拟前端

设计了一种用于人体传感器网络的低功耗接收器模拟前端,电路物理层信道利用人体进行通信,并采用了一种宽带信号传输技术,可以在0.8 V电压供电,100 mV输入敏感度条件下传输20 Mb/s的数据。片上的电压偏置电路提供了50Ω的输入阻抗。放大器采用了一种低压低功耗的Cascode结构,具有58 dB的增益,25 MHz的增益带宽积。另外采用了一种结构简单,功耗极低的电流反馈型Schmitt触发器。电路采用SMIC0.13μm标准CMOS工艺设计,面积0.02 mm2,供电电压0.8 V,功耗仅为2.2 mW。     

电磁流量计前置放大电路的设计与分析

介绍了电磁流量计转换器的前置放大电路部分,它是高精度电磁流量计的基础部分,也是关键部分.阐述了设计该放大电路须满足的要求,说明了根据要求所设计放大电路的结构以及该电路各部分的作用,重点计算分析了该放大电路的电压增益、输入电阻、输入失调特性以及共模抑制特性等.只要接地良好,在长期的现场运行中证明该电路稳定可靠.     

A new variable-mode control strategy for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range

This paper proposes a new variable-mode control strategy that is applicable for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range. This control strategy incorporates advantages from full-bridge LLC resonant converters, half-bridge LLC resonant converters, variable-frequency control mode, and phase-shift control mode. Under this control strategy, different input voltages determine the different operating modes of the circuit. When the input voltage is very low, it works in a full-bridge circuit and variable frequency mode (FB_VF mode). When the input voltage rises to a certain level, it shifts to a full-bridge circuit and phase-shifting control mode (FB_PS mode). When the input voltage further increases, it shifts into a half-bridge circuit and variable frequency mode (HB_VF mode). Such shifts are enabled by the digital signal processor (DSP), which means that no auxiliary circuit is needed, just a modification of the software. From light load to heavy load, the primary MOSFET for the LLC resonant converter can realize zero-voltage switching (ZVS), and the secondary rectifier diode can realize zero-current switching (ZCS). With an LLC resonant converter prototype with a 300 W rated power and a 450 V output voltage, as well as a resonant converter with 20–120 V input voltage, the experiments verified the proposed control strategy. Experimental results showed that under this control strategy, the maximum converter efficiency reaches 95.7% and the range of the input voltage expands threefold.     

3.3V/0.18μm恒跨导轨对轨CMOS运算放大器的设计

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一种3.3 V低压轨对轨(Rail-to-Rail)运算放大器。该运算放大器的输入级采用3倍电流镜控制的互补差分对结构,实现了满电源幅度的输入输出和恒输入跨导;输出级采用前馈式AB类输出控制电路,保证了轨对轨的输出摆幅以及较强的驱动能力。仿真结果表明,直流开环增益为120 dB,单位增益带宽为5.98 MHz,相位裕度为66°,功耗为0.18 mW,在整个共模范围内输入级跨导变化率为2.45%。     

矿井宽压输入自适应电源系统设计

针对现有矿用电源适应的电压波动范围窄、使用不便等问题,提出一种基于全控桥移相整流技术的AC80～830V宽压输入自适应电源系统设计方案。该电源主电路采用晶闸管控制方式,控制电路采用PIC16F1937单片机实现瞬时电压跟踪控制,使得输入电压变动时输出电压稳定工作在DC110～350V。仿真实验结果表明,该电源系统工作稳定、可靠。     

基于C语言的直流数字电压表设计

针对传统数字电压表结构复杂、成本高、寿命短和不便升级等问题,提出来一种基于C语言以P89V51单片机为控制核心的数字电压表,硬件电路采用正负双积分型A/D转换器;电源电路用稳压芯片LM7805和LM7905来处理,电压负荷在＋5 V和-5 V电压之间;数字信号处理采用CD4052B,由LM324构成量程自动转换电路。控制功能用C语言编程实现。测量范围：10 mV-2 V,分辨率1 mV（2 V档）;测量误差小于±0.5 V;输入电阻大于1 MΩ。实验结果表明,该电压表能够抑制工频干扰且测量精度高,具有自动校零、量程自动切换功能和便于自动升级等优点。     

差分电容电压转换电路噪声性能分析及测试

本文对电容检测式加速度计系统中广泛采用的差分电容电压转换电路建立了电容电压转换电路的等效噪声模型,并对双运放集成电路芯片所构成的差分电容电压转换电路的本底噪声以及仪表放大器输出端的噪声进行了测试,将电容电压转换电路本底噪声中的差模噪声分量和共模噪声分量进行了分离.测试结果表明影响加速度计系统噪声性能的差模噪声分量占电容...