高增益低功耗CMOS低噪声放大器的设计

本文基于TSMC 0.35μm CMOS工艺,设计了一种工作于2.4 GHz频率下的、高增益、低功耗的低噪声放大器.并在ADS的平台下进行了参数的优化与仿真.其仿真结果表明,该低噪声放大器的最大增益约为16 dB,并且波动范围小于0.3dB;噪声系数约为0.8 dB,IIP3为 1.6 dBm:在1.5 V电源电压供电条件下,电路直流功耗为8 mW.因此,该电路实现了高增益、低功耗的功能.满足实际应用的要求.     

基于准浮栅的低功耗差分运算放大器

分析了准浮栅晶体管PMOS的工作原理、电学特性和等效电路,设计了一种电路结构简单的共模反馈电路(CMFB),实现了一个低压低功耗的差分运算放大器。采用Chrt 0.35umCMOS工艺库,在Hspice下仿真结果表明:在电源电压为1.5V时,运放的增益为74.5dB,单位增益带宽为40.5MHz,相位裕度为650,静态功耗为1.2mW。     

采用噪声抵消技术的高增益CMOS宽带LNA设计

设计了一种面向多频段应用的CMOS宽带低噪声放大器。采用噪声抵消技术以及局部负反馈结构,引入栅极电感补偿高频的增益损失,电路具有高增益、低噪声的特点,并且具有平坦的通带增益。设计采用UMC 0.18μm工艺,后仿真显示:在1.8 V供电电压下,LNA的直流功耗约为9.45 mW,电路的最大增益约为23 dB,3 dB频带范围为0.1 GHz¹.35 GHz,3 dB带宽内的噪声约为1.7 dB1.35 GHz,3 dB带宽内的噪声约为1.7 dB⁵ dB;在1 V供电电压下,电路依然能够保持较高的性能。     

低功耗霍尔电压放大器

基于霍尔传感器低功耗的要求,设计一种低功耗、可以放大微弱霍尔电压的放大器.利用MOSFET工作在亚阈区超低功耗特性,设计一种CMOS二级运算放大器.这种亚阈区放大器结构简单,工作在2.5V～3.5V电压下,电路开环增益可以达到90dB.     

一种用于陀螺闭环驱动的CMOS可变增益放大器

采用0.5 μm CMOS工艺设计了一种单极可变增益放大器.该可变增益放大器以Gilbert单元为原型,并通过设计指数电压产生电路来实现增益与控制电压在dB域呈线性关系.控制电压范围较宽,从1.5～3.5 V变化时,实现了-2～35 dB的增益变化范围,最大增益时的3 dB带宽是19.045 MHz.电源工作电压为5V,电路功耗为1.7mW.     

5.8 GHz 0.18μmCMOS低噪声放大器的设计

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一个新型的低噪声放大器。在该放大器中,采用带有级间匹配的共源共栅结构。采用级间匹配结构实现了低功耗高增益。为了降低芯片面积,使用LC并联网络代替传统的大电感。仿真结果表明,在5.8 GHz的工作频率下,功率增益大约为10.3 dB,而反向隔离度低于－16 dB。同时具有比较好的输入输出匹配。除此之外,还获得了比较小的最小噪声系数和比较好的线性度。在1.5 V的供电电压下,电路的静态功耗为12.7 mW。     

一种低压低功耗衬底驱动轨至轨运算放大器设计

介绍了一种基于衬底驱动技术的低电压低功耗运算放大器.输入级采用衬底驱动MOSFET,有效避开阈值电压限制;输出采用改进前馈式AB类输出级,确保了输出级晶体管的电流能够得到精确控制,使输出摆幅达到轨至轨.整个电路采用PTM标准0.18μm CMOS工艺参数进行设计,用Hspice进行仿真.模拟结果显示,测得直流开环增益为62.1 dB,单位增益带宽为2.13 MHz,相位裕度52°,电路在0.8 V低电压下正常运行,电路平均功耗只有65.9μW.     

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。     

低功耗CMOS低噪声放大器的设计

针对低功耗电路设计要求,基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种电流复用两级共源低噪声放大器。仿真结果表明,在2.4 GHz的工作频率下,功率增益为26.26 d B,输入回波损耗S11为-27.14 d B,输出回波损耗S22为-16.54 d B,反向隔离度为-40.91 d B,噪声系数为1.52 d B,在1.5 V的供电电压下,电路的静态功耗为8.6 m W,并且工作稳定。     

双极型步进电机的斩波驱动电路设计

设计了一款用于双极型步进电机的斩波驱动电路,采用可变增益放大器实现电流检测和角度细分以提高精度,采用新型低功耗功率放大电路降低芯片功耗,并采用0.35μm BCD工艺,最高输出电压为35 V,驱动能力为±2.5 A。测试结果表明,负载电源静态电流为3.9 m A,功率管导通电阻不超过0.23Ω,斩波电流误差小于8%。     

基于555定时器的开关电源的设计

提出了一种中小功率开关电源设计,该电源是用555定时器等组成的脉宽调整电路构成稳压源。主要介绍了开关电源的主要组成部分的原理图及设计、555定时器及有其组成的脉宽调整电路和功率MOSFET管。此电源电路结构简单,功耗小,控制线性好,稳压范围宽,能实现较好的控制,输出电压在(3～20)V连续可调,电流0～5A。     

基于电流控制模式的低压、高PSRR基准源

基于可调电流控制模式设计出一种低压、高电源抑制比的带隙基准电压源电路。采用电流控制模式和多反馈环路,提高电路的整体电源抑制比;通过电阻分压的方式,使电路达到低压,同时提供偏压,简化偏置电路。采用0.5μmCMOS N阱工艺,电路可在电源电压为1.5V时正常工作。使用Cadence Spectre进行仿真结果表明,低频时电源抑制比(PSRR)高达107dB。-10℃～125℃温度范围内,平均温度系数约7.17ppm/℃,功耗仅为0.525mW。此电路能有效地抑制制程变异。     

一种适用于无源RFID测温标签的温度传感器

提出了一个适用于无源RFID温度检测标签芯片的低压、低功耗、快速A/D转换的数字温度传感器电路。采用BJT管的Vbe电压和PTAT电流相结合的方法,同时使用SAR A/D转换器,避免了使用带隙基准电压电路所需的较高工作电压,使电路在1 V以上就可工作。电路的功耗电流约4μA,使用80 kHz的时钟,A/D转换时间小于100μs。     

PVT‐compensated low‐voltage and low‐power CMOS LNA for IoT applications

In this paper, a low‐noise amplifier (LNA) with process, voltage, and temperature (PVT) compensation for low power dissipation applications is designed. When supply voltage and LNA bias are close to the subthreshold, voltage has significant impact on power reduction. At this voltage level, the gain is reduced and various circuit parameters become highly sensitive to PVT variations. In the proposed LNA circuit, in order to enhance efficiency at low supply voltage, the cascade technique with g_m boosting is used. To improve circuit performance when in the subthreshold area, the forward body bias technique is used. Also, a new PVT compensator is suggested to reduce sensitivity of different circuit's parameters to PVT changes. The suggested PVT compensator employs a current reference circuit with constant output regarding temperature and voltage variations. This circuit produces a constant current by subtracting two proportional to absolute temperature currents. At a supply voltage of 0.35 V, the total power consumption is 585 μW. In different process corners, in the proposed LNA with PVT compensator, gain and noise figure (NF) variations are reduced 10.3 and 4.6 times, respectively, compared to a conventional LNA with constant bias. With a 20% deviation in the supply voltage, the gain and noise NF variations decrease 6.5 and 34 times, respectively.     

基于BiCMOS工艺可修调的高精度低温度系数带隙基准源设计

设计了一种利用电阻比值校正一阶温度系数带隙基准电路的非线性温度特性来实现低温度系数的高精度低温度系数带隙基准源;同时设置了修调电路提高基准电压的输出精度.该带隙基准源采用0.8μm BiCMOS(Bipolar-CMOS)工艺进行流片,带隙基准电路所占面积大小为0.04 mm2.测试结果表明:在5 V电源电压下,在温度-40℃～125℃范围内,基准电压的温度系数为1.2×10-5/℃,基准电流的温度系数为3.77×10-4/℃;电源电压在4.0 V～7.0 V之间变化时,基准电压的变化量为0.4 mV,电源调整率为0.13 mV/V;基准电流的变化量为变化量约为0.02μA,电源调整率为6.7 nA/V.     

基于湿度控制的室内空气净化器高压电源设计

分析了环境湿度大小对高压电使用的影响,设计了一种基于湿度控制的静电式空气净化器高压电源,采用微功率非隔离方式实现AC-DC转换,经过自激推挽式DC-AC升压电路和倍压整流电路获得两路高压输出,通过PIC单片机控制数字电位器X9241控制电压输出。实现了220 V交流电输入,两路电压为5 kV和10 kV的高压输出,并依据采集到的环境湿度信息,自动调节输出电压大小。经试验测试表明,该电源输出电压可控性好、体积小、成本低、功耗低,有效保证了电源在不同湿度环境中的使用安全。     

一种基于TOP224Y的单片开关电源设计

介绍了一种基于TOP224Y三端离线式PWM集成芯片的反激式开关稳压电源;分析了TOP224Y的特性和工作原理,设计了一款功率20W,输出 15V的单片开关电源,对系统输入整流滤波电路、高频变压器、箝位保护电路、输出整流滤波电路及反馈电路五个部分进行了详细的分析,并按照指标要求,进行了实际参数值计算、器件的选取与电路设计;最后,给出了该电源输出实验波形及整体性能分析;实验证明:该开关稳压电源效率高、纹波小、输出电压稳定,性能优良,适合于仪器仪表的控制用电.     

一种基于低压CMOS技术的高压容限电源模块设计

设计了一种电源输入模块,可承受高达两倍单管工艺极限电压的供电电压。该模块使用共源共栅结构和偏置跟踪技术,基于0．35μm、5V的低压CMOS工艺,可耐受高达12V的供电电压输入。该模块可用于高度集成的电源管理芯片,使之能适用于多种电源,并能消除瞬态过电压给芯片内部电路带来的影响。     

一种低电压亚阈值CMOS基准电路的设计

利用负反馈技术设计了一款基于CMOS亚阈值MOS器件的低压高性能CMOS基准源电路。基于SMIC 0.18μm标准CMOS工艺,Cadence Spectre仿真结果表明：所设计的基准电路能在0.8V电压下稳定工作,输出380.4mV的基准电压;在1kHz频率范围内,电源噪声抑制比为-56.5dB;在5℃到140℃范围内,温度系数6.25ppm/℃。     

基于CMOS模拟开关实现平衡混频器

详细介绍了有源单平衡混频器的电路组成,分析了有源平衡混频器的工作原理。基于CMOS模拟开关设计实现了一种(低功耗、高线性度的)开关平衡混频器,最后对混频器的指标进行了测量和分析。测试结果表明(在3.3V电源电压下,消耗电流小于10mA,射频输入信号)在60～110MHz频带范围内,(本振信号+10dBm时)插入损耗小于7dB,波动小于1dB,输入P1dB压缩点大于13dBm。