一种12GHz的高增益低噪声放大器

通过分析GaAs pHEMT器件特性设计了一款两级高增益、低功耗的低噪声放大器.采用两级结构提高低噪声放大器的增益,设计了一种共用电流结构,降低了放大器的功耗,同时降低电路噪声.输入、输出匹配均采用LC阶梯匹配网络,具有良好的匹配性,并使用CAD软件对电路进行设计优化.电路仿真结果表明,在中心频率12 GHz下实现了增...     

涡街流量传感器信号处理方法研究

设计一种基于变增益运算放大器和DSP数字信号处理单元的新型涡街流量计信号处理电路.利用DSP上集成的模拟数字转换电路(A/D)实时检测涡街流量计传感器输出信号的幅度和频率,采用数字模拟转换电路(D/A)对变增益运放进行控制,控制传感器输出信号幅度的相对稳定.针对涡街流量计输出信号的频率特性,设计基于DSP的FIR滤波算法,实现输出信号噪声的初步抑制,削弱原始信号中强噪声干扰.滤波后信号由DSP进行频率信息的精确计算以及流量的解算.实验结果表明,变增益运算放大电路有效解决了涡街流量计传感器输出信号幅度变化范围大而造成的放大电路复杂,分段放大信号幅度不连续等问题;采用DSP进行数字滤波及频率计算,实现了信号中噪声的抑制以及高精度流量解算.     

有关光电检测技术中的一个放大性电路的设计

光电检测技术是一个电子技术与光学技术紧密结合在一起的一个新兴的检测技术,具有二者的优点,在光电光电检测系统中光电器件紧密连接一个低噪声前置放大器,它的任务是:放大光电探测器件所输出的微弱电信号;匹配后置处理电路与探测器件之间的阻抗。对前置放大器的要求是:低噪声、高增益、低输出阻抗、足够的信号带宽和负载能力,以及良好的线性和抗干扰能力。针对不同类型的光电检测系统的相应的前置放大电路的种类不同有T型网络前置放大电路、差分式前置放大电路、双运放前置放大电路、高阻型前置放大电路,低阻型前置放大电路等等。     

宽带放大器的设计与制作

该设计放大部分采用集成电路,具有硬件电路形式简单,频带宽,增益高,AGC动态范围宽的特点,且增益可调,步进间隔小。该宽带放大器以可编程增益放大器AD603为核心,由三级放大器组成,前级放大主要是提高输入阻抗,对小信号进行放大;中间级为可变增益放大器,主要作用是实现增益可调及AGC功能,增益控制和AGC功能都由单片机控制,可预置并显示增益值,增益范围-6dB～48dB,步进6dB,后级放大进一步增加放大倍数,扩大输出电流,提升放大器的带负载能力,提高输出电压幅度,范围为10dB~46dB。后级输出接峰值检波电路,检波电路输出由单片机采样并计算后,用液晶显示屏显示输出正弦波电压的有效值。     

用线性和对数特性实现中频放大电路的设计

阐述中频放大器电路的组成原理、设计方法和测试方法。整个系统的组成包括线性通道、对数通道和稳压电源三部分。线性通道中,使用高性能低噪音宽带差分放大器AD8350进行线性放大,电路输入匹配于50Ω,具有"单端-差分"转换网络,增益为18 dB,输出功率范围宽达-90~+8 dBm(1dB压缩点)。功率分配网络用于线性输出和对数放大器的输入。对数通道中,采用高动态范围宽带对数放大器AD8309作为主要部件,对数放大器输出的电压信号与输入功率的dBm值呈线性关系。该信号用以检查线性通道是否正常,并可估计整机性能。在输入功率为-68~-8 dBm时,对数放大器输出电压范围为0.19~2.06 V。     

一种带宽直流放大器的设计

设计了一种由前置放大电路、可预置增益放大电路、低通滤波电路、后级放大电路、直流稳压电路及单片机控制电路组成的带宽直流放大器.其中增益放大电路由两级可变增益宽带放大器AD603组成,增益的预置由单片机实现,滤波器采用二阶巴特沃思滤波器,而后级放大电路可将输出电压有效值放大到10 V.整个设计实现了最大电压增益AV≥60 dB,并且增益连续可调,其制作成本低、电源效率高.     

高速脉冲采样电路

<正>MC1596是一种四象限双差分单片集成“变跨导”模拟乘法器,其主要功能是实现两个信号的相乘运算.当MC1596的一输入端加有载波开关信号;另一输入端加有调制信号时,其输出信号正比于输入调制信号与开关信号之乘积.由于MC1596本身具有很强的载波抑制能力,故可保证其输出信号与载波信号大小无关.因此在开关信号持续时间内,MC1596的输出信号仅取决于调制信号幅度,从而实现对输入信号的采样或调制,如图1所示.由于MC1596内部采用双端输出电路,在高速运行状态下必须考虑后级运放的响应速率.LH0024是高增益,高速宽带运算放大器,具有500V/μS的转换速率,70MHz的单位增益带宽且负载能力较大,在图2所示电路中,LH0024作为一个增益可调的基本差动运算放大器.     

一种单片集成硅压力传感器的放大控制电路设计

针对单片集成压力传感器信号的识取和处理,提出了一种高增益、全摆幅的运算放大电路.电路采用两级放大,具有对称的输入结构和全摆幅输出结构.将电路通过计算机软件PSPICE进行模拟,在5V的电源电压下,放大电路开环增益可达到110dB,输出范围可达0.1V～4.9V.利用此电路可以构成仪表放大器,从而进一步设计出集成压力传感器.     

基于数字反馈的自动增益控制放大器

自动增益控制放大器是指当输入信号幅度改变时,放大器的放大倍数能随输入信号幅度相应改变,使得输出信号幅度不变的放大器,在信号系统中有着广泛的应用。本文提出了一种基于数字反馈的自动增益控制放大器设计,具有精度高,可编程等优点。本设计由信号调理电路和单片机控制两模块组成。信号调理电路分为4个部分,分别为输入缓冲级、程控放大级、主放大级、功率放大级,频率和幅度测量电路。输入缓冲采用OPA656,程控放大器为VCA810,主放大采用OP37,功率放大采用的是两个BUF634并联。MSP430F2618单片机主要进行AD采样以及DA输出控制放大倍数,实现自动增益的功能,从而得到稳定的信号输出.经过测试,本设计输入动态范围可达54d B,输出误差小于10%。     

一种用于流水线ADC中的全差分运算放大器

提出了一种高增益、高稳定性全差分运算放大器,采用稳定的共模反馈结构.该运算放大器由一个折叠式运放和一个共源增益级构成,并对运放和共模反馈环路都进行了密勒补偿,实现了运放和共模反馈环路,同时具有高增益和足够的相位裕度.经仿真可得,负载为5pf时,运放的开环增益97.64dB,单位增益带宽27.74MHz,相位裕度86.87°,输出摆幅5.1V,建立时间80ns(90%),共模反馈环路同样具有高增益和高相位裕度,非常适合用于高精度流水线式A/D转换器中的级间增益电路和采样保持电路.     

航空发动机静电传感器前置放大器设计

分析了静电监测传感器的原理和信号特点,设计了一种适用于发动机气路静电监测的传感器信号前置放大器,此放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、低噪声、高共模抑制比等特点,并给出了该放大器的电路分析与设计要点。发动机气路模拟实验表明：该放大器可以对微弱信号进行无失真放大,有效地实现对气路静电监测信号的调理,为后续的信号采集和处理奠定了基础。     

基于TDC-GP22的超声波渡越时间测量方法研究

介绍了采用TDC-GP22用于超声波气体流量计信号接收和渡越时间(TOF)检测的实现方法。针对超声波信号接收电路,设计了带通滤波放大电路进行噪声抑制和放大处理,采用高速模数转换器(ADC)和数字电位器设计了增益控制电路,实现了对超声波接收信号的自动增益控制(AGC);针对超声波渡越时间检测,设计了阈值比较电路和高精度TDC-GP22时间检测电路。利用噪声阈值门限对TDC-GP22进行动态使能,避免了噪声引起的误检测。在音速喷嘴气体流量标准装置上进行了流量标定试验,试验结果证明了本测量系统具有良好的测量精度和测量稳定性。     

基于CMOS反相器的VGA信号多路分配电路设计

针对VGA分配器因电路复杂、基色信号放大不平衡、信号波反射等引起的图像偏色、拖尾、重影等缺陷,在分析了CMOS反相器的电压传输特性曲线的基础上,设计了一种VGA信号多路分配电路。该电路采用CMOS反相器作为模拟小信号放大电路,由74HCU04AP集成电路构成R、G、B三基色放大电路通道,由射极跟随电路驱动信号输出,能提供4路以上独立的75Ω负载输出,实现一路VGA信号输入、多路VGA信号输出的功能。实际应用表明,该电路结构简单、成本低廉、可靠性高。     

小信号放大电路任意波形THD全自动测量系统研究

总谐波失真THD是衡量信道非线性程度的重要指标,应用于音频小信号放大电路的任意输出波形识别和总谐波失真的全自动测量系统成为检测信号放大性能的有效手段。为准确计算放大后的波形总谐波失真度,采用了快速傅里叶变换FFT技术。从提高系统效率角度,使用高频率采样并半数提取的技术方案。通过动态控制继电器、阻容元件及多级放大等手段,合理调整放大系统静态工作点的位置和输入波形大小,实现不同类型的失真波形输出。基于stm32f103c6单片机,联动开关一键式完成任意波形采集、识别、计算和显示,极大提升了小信号放大电路失真度测量的工作效率。Matlab运算仿真、Multisim电路仿真及实物测试表明,多级晶体管放大一致性调节电路和单片机FFT运算组成的小信号放大电路任意波形THD全自动测量系统,可准确、实时识别波形并计算出总谐波失真,一键式切换设计操作方便、节约成本,颇具实用价值。     

适用于像素CZT辐射探测器ROIC的高精度S/H电路

为了提高像素CZT辐射探测器读出电路的精度,用Cadence 的Spectre工具基于GSMC0.18 μm工艺模型模拟仿真,设计了一种适用于像素CZT辐射探测器读出电路的高精度双相采样保持电路.首先,用两个电流脉冲信号源建立了前置放大器的输出信号模型,它包括高频噪声和幅度为0.28 mV有用信号.然后,设计了一个用于高精度采样保持电路的高性能运算放大器.经过模拟仿真得到其共模输入范围为0.6～1.4 V,直流增益为74～80 dB,相位裕度大于60°.最后完成了高精度双相采样保持电路的设计,仿真结果显示它能很好的跟随输入信号的形状并且能在信号幅度达到相对误差为0.35%的采样保持精度.     

电能质量干扰发生装置的研制

电能质量干扰发生器常用于检验电力设备受电能扰动时的性能,提出了一种基于波形信号发生器加线性功率放大器的电能质量干扰发生器装置的设计方案.以可编程逻辑器件EPM7128、双口RAM和数模转换器为基础,采用直接数字合成技术设计了正弦信号产生电路.利用SM5964单片机对数模转换器的参考电压进行控制来改变波形输出幅度,实现小信号的聚升、跌落、中断和凹陷等功能.通过高压高速集成功率运放PA89A对小信号进行幅度放大,采用高压高频三极管并联技术设计了扩流电路.使用Multisim软件对功率放大电路的参数进行仿真和优化,仿真实验结果表明,该电能干扰发生装置的输出电压幅值在0 ～264 V范围内任意可调,负载电流达到2A,并能实现电压跌落、聚升、中断和凹陷等功能.     

磁悬浮转子微陀螺的电容检测系统分析和实现

介绍了一种新型磁悬浮转子微陀螺的电容检测方案,其特点是检测定子上径向分布的电容极板和悬浮转子形成差动电容的变化.检测电路为基于相关检测原理的交流电容电桥的方法.电路实现中采用积分电荷放大器作为前置级,对其输出和噪声进行了深入的分析.之后,前置级的输出信号经过低噪声放大器进行放大,再通过带通滤波以及相关解调等电路实现检测系统需要的输出幅值和信噪比.实验证明,实现的检测系统对角度输入有较好的线性响应,角度分辨率达到0.1°,即可检测到的电容变化约为1fF.     

基于Multisim 8的弱信号放大电路的设计与仿真

介绍了ICL7650斩渡集成运放的性能,并采用该器件设计了一个弱信号的前置放大电路,通过mulfisim8软件进行仿真和测试,其增益、幅频特性、信噪比等性能指标都能达到设计的要求。该电路结构简单,对直流、低频微弱电信号放大具有一定的参考使用价值。     

基于DDS的BJT放大器特性测试系统的设计

由BJT构成的放大器电路目前广泛应用于各类电子电路,而输入、输出电阻,增益,截止频率,幅频特性等作为BJT放大器的重要性能指标,对电路特性的测量和工作状况的判断具有重要意义。本文设计了一种基于STM32和DDS的BJT放大器特性测试系统,其中包括硬件电路搭建和软件设计。系统通过按键实现多种测量模式的切换,利用采样电路完成数据采集,通过STM32进行数据处理并将相应性能指标参数显示在OLED上。测试结果证明,在误差允许范围内系统实现了对BJT放大器电路特性的有效自动测量。     

基于总线传输的锚杆应力传感器研制

针对传统锚杆应力传感器存在的功耗较大、抗干扰能力差、系统繁杂等问题,研制了一种基于RS485总线传输的低功耗锚杆应力传感器.创新性地采用高精度的电阻应变片原理的应力检测元件,显著提高了传感器的检测精度.从器件选型、低功耗运行机制两方面详细介绍了接口EMC电路、DC-DC降压电路、元件供电电路、差分信号放大电路、数码管显示电路、遥控电路、声光报警电路、通讯电路八部分硬件电路设计方案,以及传感器的软件流程.进行了实验室基本性能实验,实验结果表明,传感器具有低功耗高精度的特点,实现了一条总线带载10台的设计需求.