一种对数电压比-时间变换器及其应用

本文介绍一种对数电压比-时间变换器,如图1所示.它实质上是一个包含集成运放的零偏压单稳态电路,其中C、R为定时元件.A_1、A_2均需接调零电位器,补偿电容680微微法接在5脚与地之间,两个运放的供电电压均为±15伏.稳态时,集成运放A_2处于正电压饱和区(由于它的同相端加有正电压V_4).这时A_2失去放大能力.它的输出端(D点)的正电压经电阻R_5加到BG_1基极上,保证BG_1处于截止状态.因此定时电容C两端充到电压-V_0(V_0》V??).A_1接成跟随器,起着隔离作用,消除了后级电路对定时     

一种适用于ISFET读出的高精度CMOS运放设计

介绍了一种适用于ISFET读出的高精度CMOS运放设计.该运放可为ISFET提供恒定电流、电压偏置,从而便于构建读出电路并于微传感器单片集成.通过运用连续时间自调零技术,大大降低了运放的失调电压、1/f,噪声和温漂等低频噪声.该设计基于0.35/μm CMOS工艺,电源电压3.3V,运放的开环增益超过100dB,输入等效失调电压低至11/μV,总功耗仅为1.48mW.应用该运放实现的pH微传感器已通过实验验证.     

一种适用于ISFET读出的高精度CMOS运放设计

介绍了一种适用于ISFET读出的高精度CMOS运放设计.该运放可为ISFET提供恒定电流、电压偏置,从而便于构建读出电路并于微传感器单片集成.通过运用连续时间自调零技术,大大降低了运放的失调电压、1/f,噪声和温漂等低频噪声.该设计基于0.35/μm CMOS工艺,电源电压3.3V,运放的开环增益超过100dB,输入等效失调电压低至11/μV,总功耗仅为1.48mW.应用该运放实现的pH微传感器已通过实验验证.     

一种伪随机开关动作的自稳零运算放大器

设计实现了一种低失调、高增益的轨到轨运算放大器(运放),整体电路主要包含带隙基准、环形振荡器、伪随机信号发生器、主运放以及调零辅助运放。采用时间交织结构的自稳零技术降低了运放的输入失调电压,通过主运放与辅助运放增益相叠加的方式获得高增益。为了改善自稳零运放开关动作所引起的互调失真现象,设计了一种伪随机信号发生器,用于控制自稳零运放的开关动作,以一种非固定周期的伪随机时序信号代替传统的周期性时序信号,避免了由MOS开关管周期性动作引入的二次谐波甚至多次谐波,改善了运放的调零效果,消除了输出信号中的互调失真。基于0.5 μm CMOS工艺完成了整体电路的设计与流片,电路仿真与芯片实测数据均达到较好效果。在电源电压5 V,环境温度25 ℃条件下,实测输入失调电压为0.6 μV,输入偏置电流小于10 pA,开环增益为140.8 dB,共模抑制比为138.4 dB,电源抑制比为142.9 dB,该电路可用于高精度信号采集和调理。     

一个低功耗低电压的二级运放压摆率增强电路

本文提出了一个新颖的二级运放压摆率增强电路。该电路采用AB类输入级,提高了电流效率。相对于运放,它完全开环工作,因此不会影响运放的稳定性。当运放处于压摆阶段时,电路检测运放输入差分电压,产生外部的动态电流并注入运放,从而使加快负载电容的充/放电过程。电路仿真结果显示：对于大的输入阶跃信号,该电路可以减少50%的建立时间;将电路运用于采样保持电路时,该电路提高了无杂散动态范围44.6dB,降低了总谐波失真43.9dB。本文提出的电路非常适用于低电压（1.2V或更低）工作,并且只消耗200μA的静态电流。     

超高频双差分对管DQ401

1.DQ401主要参数指标I_(CEO)≤0.1μA(V_(CE)=10V);BV_(CEO)≥20V(I_(CE)=1mA);BV_(CBO)≥25V(I_(CB)=10μA);BV_(EBO)≥5V(I_(EB)=10μA);β≥40(V_(CE)=6V,I_C=10mA,f_O=200MHz);(β_1-β_2)/β_2≤5%,V_(BE1)-V_(BE2)≤2mV(V_(CE)=6V,I_C=10mA);f_T≥1000MHz(V_(CE)=6V,I_C=10mA、f_O=200MHz);I_(CM)≥20mA(单管最大工作电流);P_(CM)≥100mW(单管功耗).     

双向电流传感器电路

电池供电的双向电流传感器电路示于图1。在此电路中用的运放 是 Linear Technology公司的10MHz、6V/μs精密C负载运放LT1498。 在电路1中给出两个输出:一个与充电电流成比例,另一个与放电电流成比例。在充电期间,运放A1强迫跨接在R_A 上的电压等于(I_L)(R_(SENSE))。然后此电压被放大,在充电输出为 R_B/R_A倍。在此工作方式中,A_2 输出保持高态,使Q_2 保持关态而放电输出为低态,即使     

一款适用于高速读出电路的输出级运算放大器设计

〖JP+1〗CMOS运算放大器是红外探测器系统读出电路的重要模块,其性能直接影响红外读出电路性能。本文设计了一款适用于高速读出电路的输出级运算放大器,在负载电阻100 kΩ,负载电容25 pF的条件下,使读出电路的工作频率大于20 MHz。输出级运算放大器由折叠共源共栅差分运放和甲乙类推挽反相运放级联构成。折叠共源共栅差分运放可以实现电路高增益、大输出电压范围和高输出阻抗,同时可以有效减小放大器输入端的米勒电容效应。甲乙类推挽反相运放具有高电压电流转换效率,可以灵活地从负载得到电流或者向负载提供电流,实现高电流增益,驱动大负载。两级运放之间通过米勒电容实现频率补偿,保证运放的稳定性。本文设计的高速输出级运算放大器基于SMIC 018μm工艺设计,最终实现指标:功耗不大于10mW,运放增益>84dB,相位裕度79°,单位增益带宽>100 MHz,噪声78 μV(1～500 MHz),输出电压范围1～5 V,建立时间<15ns。通过设计高速输出级运算放大器,红外读出电路的读出速率和帧频得到有效提高。     

一种全差动增益增强型跨导运算放大器

设计了一种低电压全差动增益增强CMOS运算跨导放大器。主运放为一个P管输入的折叠式共源共栅结构,两个辅助运放被设计用来提升电路的输出阻抗和开环增益。主运放采用了一种改进的开关电容共模反馈电路,有更快的建立时间和更高的精度。电路采用中芯国际(SMIC)0.18μm混合信号CMOS工艺设计,1.8 V电压供电,仿真结果表明,运算放大器的开环直流增益为92.2 dB,单位增益带宽可达504 MHz。     

一种低温漂的无运放带隙基准电压源

针对传统无运放带隙基准电压源温度特性差的问题,设计了一种低温漂的无运放带隙基准电压源电路。设计中通过电流镜以及环路反馈的方法来代替传统运放对电路进行钳位,避免了运放输入失调电压对带隙基准电压精度的影响。同时基于华虹0.35μm BCD工艺,利用工艺库中温度系数不同的电阻来产生与温度相关的非线性项,从而对三极管负温度系数电压中的高阶非线性项进行补偿,实现了无运放带隙基准的低温漂特性。通过Cadence Spectre对电路进行仿真,仿真结果表明：在-55～125℃温度范围内,输入电压为5.5 V时,带隙基准电压的温漂系数为1.949×10^-6/℃;在10 kHz时,电源抑制比达到71.5 dB,在1 MHz时,电源抑制比达到46.3 dB。     

一种高速高增益CMOS运算放大器的设计

设计了一种应用于采样保持电路中高速高增益运算放大器。该运放采用全差分增益提高型共源共栅结构。在输入信号通路上加入适当的补偿电容,消除了零极点对对运放建立时间的影响,同时对主运放的次极点进行了优化,改进了相位裕度。采用0.35μmCMOS工艺仿真,结果表明,运放的开环直流增益达到106dB,单位带宽为831MHz（负载电容8pF）,相位裕度为60.5&#176;,压摆率为586V/μs,满足12位50MS/s流水线ADC中采样保持电路性能要求。     

GaAs自对准高温栅全离子注入运放差分输入电路研究

本文主要从事GaAs自对准高温栅全离子注入技术(SAG)的研究,并以此工艺为基础,制作了WSi_xN_y/GaAs SBD,栅长分别是0.8μm和0.5μm的MESFET和GaAs.高速运算放大器差分输入电路.其中制造的耗尽型MESFET,栅长0.8μm,栅宽25μm,夹断电压V_P=-2.5V,跨导gm达170mS/mm栅宽,饱和压降V_(dss)仅0.7V,漏源击穿电压BV_(dx)达6V.制造的GaAs运放差分输入电路,最大直流增益30dB,在1GHz下仍有29dB的增益,平均直流增益22dB,输入失偏较小,电源8～12V可调,其性能达国外1985年实验室研制水平.在电路设计中,采用SPICE3a7程序,成功地进行了GaAs差分输入电路模拟和设计.     

用于远传测温的T／F转换接口

单片机用于测温,通常对A/D转换接口的转换速度要求不高,但要求有较高的精度和较低的价格。我们选用单片V/F转换器LM331和一块廉价的通用型四运放LM324,构成精度较高、价格低廉的远传测温T/F转换接口,其原理如图1所示。 (一)电路分析该接口电路由传感器驱动、电压放火和V/F转换等三部分组成。运放A_1、A_2(LM324N)以及晶体管T_1～T_4等组成一对恒流源,驱动三线制的热电阻R_t。这样可以消     

自动切断员载的简单电路

为了防止损环电池,图1所示的电路可以按预先设定的负载电压大小来切断负载。这种负载电压V_(TRIP)几乎正比于电池电压,R_1和R_2决定了V_(TRIP)的大小,而V_(TRIP)对应于I_(C1)的脚3上的1.15V电压。I_(C1)脚3上的1.15V电压使内部比     

宽范围可调稳压器

图1是一可调稳压器的简化框图,该稳压器可提供对电流和电压的精密控制并且能自动从一种模式转换到另一种模式。图中电位器R_v设定所稳定的电压;R_1决定稳定电流。此设计避免了在电流电压稳定电路中经常的折衷,因精密运放IC_3作为一电压跟随器并作为具有零下降电压的电流传感器。利用从电压调整环中移去负载电流传感工作的方法,此运放允许电路完成电流和电压的精密调整;即IC_3仅允许负载电流I_s在自己的反馈电阻R_3内流过而强迫V_(OUT)等于被稳定的电压(V_(AB))。因而电压工作模式有下面关系存在: V_(OUT)=V_(AB)+∈_V=V_(REF)R_V/R_1+∈_V, 式中∈是加到V_(AB)上的误差电压: ∈_V=±V_(OS)-I_LR_S/A_O V_(OS)和A_O分别是IC_3的输入失调电压和开环增益。例如将运放07的保证说明书与I_SR_S的最大值相结合(0.6V)得到对于任何输出电压,∈_V≤27V。在电流控制模式, I_L=I_S+∈_1≈V_(REF)R_I/(R_2R_S)+∈_1, 和∈_1=±(I_(OS)+I_B/2) 式中∈为IC_3的误差贡献,I_B和I_(OS)是IC_3的输入偏置和失调电流。再者,从OP-07保证说明书得到作为一个绝对值,对于任何负载电流∈_1≤4nA。利用补偿Q_1的截止电流I_(CO)的方法,电流吸收I_Q>I_(CO)把输出电流的较低限范围扩展到接近于零。二极管D_1和D_2保证此补偿使输出接近于0V。图2给了一实际的电路图,它可提供范围从0-300V和10nA到20mA的稳定输出。精度和漂移实际上与REF-05稳压器(IC_5)相同。额外的元件(同图1比较)加强了分辨力和可靠性。例如,D_8-D_(13)防止运放输入过载。频率补偿元件是在电压环内C_1,R_5,C_2和R_7以及在电流环内的C_3和R_1~0。Q_4提高IC_4的输出电流能力。Q_3,D_1,D_2和R_2构成电流吸收电路(如图1中I_Q)。为了修正在主电流控制环内慢响应引起的任何可靠性损失,Q_2和R_1形成输出电流的快速控制通道。     

高精度集成运放低漂移性能的研究

本文对以超β管为输入级的集成运放的温漂进行了较为详细的计算,认为在设计高精度底漂移集成运放时,除考虑输入级温漂外,还应考虑第二级温漂的影响。据此研制成功了高精度低漂移集成运放KD207,其开环电压增益A_(do)可达130dB以上;GMRR在120dB左右;输入失调电压温漂优值可达0.5μV/°C以下。     

微弱神经信号探测CMOS放大器

采用CSMC 0. 5 μm CMOS工艺设计了微弱神经信号探测放大器芯片.电路适用于卡肤电极.电路采用并联运算放大器差动输入的三运放结构,具有输入阻抗高、共模抑制比高的特点.为防止运算放大器产生振荡,采用了带调零电阻的密勒补偿技术对运放进行频率补偿.电路工作电压±2.5 V,单个运放的功耗为734 μW,增益86.2 dB.电路功耗1.9 mW,增益80 dB,3 dB带宽大于10 kHz,可满足神经信号探测的应用要求.     

全差分BiCMOS采样/保持电路仿真设计

在全差分折叠式共栅-共源运放的基础上,设计了一款BiCMOS采样/保持电路。该款电路采用输入自举开关来提高线性度,同时设计的高速、高精度运放,其建立时间tS只有1.37 ns,提升了电路的速度和精度。所设计的运放中的双通道共模反馈电路使共模电压稳定输出时间tW约达1.5 ns。采用SMIC公司的0.25μmBiCMOS工艺参数,在Cadence Spectre环境下进行了仿真实验,结果表明,当输入正弦电压频率fI为10 MHz、峰-峰值UP-P为1 V,且电源电压VDD为3 V、采样频率fS为250 MHz时,所设计的采样/保持电路的无杂散动态范围SFDR约为-61 dB,信噪比SNR约为62 dB,整个电路的功耗PD约为10.85 mW,适用于10位低压、高速A/D转换器的设计。     

D类功放中输入斩波运放电路的设计

基于n阱0.5μm DPDM CMOS工艺,完成了D类音频功放中输入斩波运算放大器的设计.分析了D类系统对输入运放的设计要求,在此基础上确定了电路采用两级全差分结构实现.并加入斩波结构降低噪声.采用PTAT电流源提供运放的偏置电流,补偿运放跨导gm的温度漂移.在Cadence下的电路仿真表明,前级运放具有16 μV·Hz-1/2的等效输入噪声,开环增益达到117.3 dB.运放所在芯片经过PWM方式流片验证,测试结果显示,芯片THD达到0.58%(f=1 kHz、P.=1 W、VDD=5 V),电源抑制比为65 dB.     

UHF应用的低噪声GaAs双栅场效应晶体管

本文报告的 UHF应用的低噪声 GaAs双栅金属肖特基势垒接触场效应晶体管,用 GaAs高阻衬底-n汽相外延材料,金属铝栅 1.5 ×300μm.器件封装用简化的环氧树脂粘结的陶瓷管壳.器件的工作参数为V(DS)～4V,V_(g_1s)～-2V,V_(g_2s)～0V,此时I_(DS)～6mA 1GHz 下NFmin 1.2dB(最佳0.8dB),G_a10dB,G_R45dB.场效应晶体管在UHF电视机和步话机上初步应用,性能良好.