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.     

一种高精度CMOS微弱电流读出电路

本文介绍了一种高精度CMOS微弱电流读出电路。该电路能够将十分微弱的电流信号精确地转化为频率信号以用于电流的测量,并将结果转化为10位数字信号输出。本设计提出了一种快速的稳定增强型恒电位仪,该恒电位仪能为安培型生化传感器提供恒定的偏置电压。电路中还采用了源极电压转移技术,在室温条件下,该技术能使MOS管的漏电流降低到反向偏置二极管的漏电流水平,大大提高了电流检测的精度。该芯片采用了新加坡特许半导体公司0.35μm标准CMOS工艺,电源电压3.3V。该读出电路具有超过100dB的大动态范围,能够精确地检测出从1pA到300nA的电流,且全量程范围内非线性误差不超过0.3%。     

极低偏置电流的高精度运放LT1008及其应用

ＬＴ１００８是美国线性（ＬＩＮＥＡＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ）公司公司研制的极低偏置电流的高精度运算放大器，它的电压、电流噪声及功率损耗低，共模抑制比和电源抑制比高，负载能力强，可应用于高精度测控系统中。本文介绍了它的主要性能指标、封装形式和典型应用。     

一种低电压恒定跨导Rail-to-Rail的CMOS运放输入级

提出了一种采用了四对差分管来实现跨导恒定的Rail-to-Rail CMOS运算放大器输入级的方法.用两对互补的差分对作为输入级,另两对互补差分对动态地控制输入级工作电流,以实现Rail-to-Rail恒定跨导.通过在电路中加入补偿电流来提高四对差分管工作的协调性.基于TSMC 0.18 μm COMS的工艺,应用Hspice在不同电压、温度环境下进行了电路的仿真验证,结果表明所设计的电路在各种条件下都有较好的性能,其在共模范围内跨导最大偏差小于2%.本文还分析了MOS管二阶效应对电路产生的影响.     

一种低功耗高精度模数转换器的设计

本文描述一个基于0．25μm CMOS工艺的、低功耗的13b，15MS／s流水线ADC的设计。为了达到13b的转换精度，在电路设计中采用了电容误差平均技术和增益自举运算放大器；为了实现低功耗设计，在电路设计中综合采用了运算放大器共享、输入采样保持放大器消去、按比例缩小和动态比较器等技术。在考虑工艺实现中的非理想因素的条件下，对ADC电路进行晶体管级Monte-Carlo仿真，当ADC以15MHz的采样率对1．1MHz的正弦输入信号进行采样转换时，在其输出得到了80．8dBc的非杂散动态范围（SFDR），并且此时ADC模拟部分的功耗仅为10mW。结果表明：该ADC达到了13b15MS／S的设计性能，实现了低功耗的设计目标。     

一种应用于CMOS运放的高速间接反馈补偿技术

给出一种应用于CMOS运放的高速间接反馈补偿技术,用这种间接反馈补偿技术设计的CMOS运算放大器与(Miller)直接补偿相比,具有高速、低功耗、很高的电源抑制比优点,并极大地减小了版图尺寸。通过电路级仿真,对两种反馈补偿技术进行比较,结果验证了间接反馈补偿技术的优越性。     

一种简易运放测试电路

本文介绍了一种测试运放工作状态的电路，应用采样电源电压并分压、放大再驱动LED的原理，只需极少的器件，极小的花费，便可筛除工作不正常的运放，操作简单，判据直观，组装容易，携带方便。     

一种适用于微传感器读出电路的低噪声、低失调斩波放大器

提出一种适合微传感器读出电路的高精度折叠共源共栅放大器.基于斩波技术和动态元件匹配技术,降低了折叠共源共栅放大器的噪声和失调,采用低阻节点斩波的方法和低压共源共栅电流镜扩大了放大器可处理的输入信号带宽和输出电压摆幅.芯片在0.35μm 2P4M CMOS工艺下设计并流片,测试表明在3.3V的典型电源电压和100kHz的斩波频率下,斩波放大器具有小于93.7μV的输入等效失调电压典型值,19.6nV/Hz的输入等效噪声,开环增益达83.9dB,单位增益带宽为10MHz.     

一种适用于微传感器读出电路的低噪声、低失调斩波放大器

提出一种适合微传感器读出电路的高精度折叠共源共栅放大器.基于斩波技术和动态元件匹配技术,降低了折叠共源共栅放大器的噪声和失调,采用低阻节点斩波的方法和低压共源共栅电流镜扩大了放大器可处理的输入信号带宽和输出电压摆幅.芯片在0.35μm 2P4M CMOS工艺下设计并流片,测试表明在3.3V的典型电源电压和100kHz的斩波频率下,斩波放大器具有小于93.7μV的输入等效失调电压典型值,19.6nV/Hz的输入等效噪声,开环增益达83.9dB,单位增益带宽为10MHz.     

高速精密运放的模型建立方法研究

针对高速精密运算放大器的高频模型不精确问题,提出了一种建立精确的运算放大器开环增益模型的方法。通过分析高低频段的零极点个数和位置推导出精确的高速精密运放的开环增益数学模型。实验结果表明,建立的新模型与原运放的开环增益相比,数据相对误差不超过4%。新模型可以指导运放频率稳定性补偿设计,具有较好的通用性。     

一种高精度低噪声运算放大器设计北大核心

设计并实现了一种高精度低噪声运算放大器。提出了一种基极电流消除技术，补偿了输入对管基极电流，有效地降低了运算放大器的输入偏置电流，从而能够通过提高输入对管的集电极电流来减小输入噪声电压，实现了较低的运算放大器总等效输入噪声。同时，采用集电极-发射极电压补偿电路，消除了厄利效应的影响，提高了电路精度。电路采用36 V互补双极工艺流片，测试结果表明，芯片的失调电压为6.94μV,在1 kHz下的电压噪声密度为■,电流噪声密度为■。     

一种基于CMOS工艺的高精度片内振荡器的设计

采用恒流源充放电及温度补偿技术设计了一款结构简单、易于集成的片内振荡器。该模块的核心为利用带隙基准电流源产生一路零温度系数电流,并用该电流源对电容进行充放电;设置比较器的高低阈值电压的差值为负温度系数与电容的正温度系数相互补偿,尽可能减弱温度对振荡周期的影响,产生高稳定且占空比可调的矩形波。采用华虹NEC0.35μmCZ6H工艺设计,经CadenceSpectre软件仿真表明标准状况下该模块振荡频率为6.321MHz,在-20到100℃的温度区间内其温度系数仅为42ppm/℃。     

一种高速高精度时钟占空比稳定电路

设计了一种高速高精度的时钟占空比稳定电路。采用全差分连续时间积分器将时钟占空比量化为电压信号,积分器对占空比偏差的累积效应可使电路达到很高的调整精度。采用跨导运算放大器将电压信号转换为电流信号,并加载到输入时钟缓冲器上,改变其输出时钟的直流电平,从而调整输出时钟的占空比,避免了调整输出时钟上升/下降沿带来的较大抖动。采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺进行设计,电源电压为2 V。当输入差分时钟频率为1.6 GHz时,可以将占空比范围为20%~80%的输入时钟信号的占空比均调节至(50±0.5)%,且输出时钟抖动小于159.398 fs,适用于超高速的信号处理系统。     

一种粒子探测器的CMOS读出电路设计

提出了新型的应用于粒子探测器CMOS读出电路中的电荷灵敏放大器和CR-(RC)n半高斯整形器的结构.电荷灵敏放大器采用多晶硅电阻做反馈来减小噪声,仿真发现与传统结构相比,在探测器电容高达150pF时,输入等效噪声电荷数由5036个电子减小到2381个,代价是输出摆幅减小了0.5V.在整形器中,MOS管电阻与多晶硅电阻串联,通过调节MOS管的栅压来改变阻值,以补偿工艺的偏差,在不明显降低线性度的情况下保证了时间常数能够比较精确控制.     

高精度双路相敏放大器的设计

介绍一种将检测的输入正弦信号与基准正弦信号按一定关系进行相位比较,进而产生一直流电压信号。该信号送往控制系统进行相位校正,对其原理、结构设计及制作工艺过程进行了详细的叙述,实验结果表明它可工作在比较恶劣环境中。     

一种粒子探测器的CMOS读出电路设计

提出了新型的应用于粒子探测器CMOS读出电路中的电荷灵敏放大器和CR-(RC)n半高斯整形器的结构.电荷灵敏放大器采用多晶硅电阻做反馈来减小噪声,仿真发现与传统结构相比,在探测器电容高达150pF时,输入等效噪声电荷数由5036个电子减小到2381个,代价是输出摆幅减小了0.5V.在整形器中,MOS管电阻与多晶硅电阻串联,通过调节MOS管的栅压来改变阻值,以补偿工艺的偏差,在不明显降低线性度的情况下保证了时间常数能够比较精确控制.     

1.8 GHz CMOS高效率E类功率放大器

电子产品的低功耗设计已成为研究的热点,低功耗、高效率功率放大器已成为降低系统功耗的关键所在.E类功率放大器是一种开关模式的功率放大器,理论上可以达到100%的漏极效率,具有广泛的应用前景.论述了用标准CMOS工艺实现高效率E类功率放大器所面临的诸多挑战以及一些相应的解决措施,并以0.18μm CMOS工艺设计了包含驱动级的两级结构的E类功率放大器.Spectre仿真结果表明,所设计的功率放大器在 25.5 dBm的输出功率时,具有52.8%的功率附加效率.     

基于PA85A的高精度动态压电陶瓷驱动电源设计

压电陶瓷作为原子力显微镜系统中的执行器件,能够快速跟踪测量样品的形貌。为提高压电陶瓷驱动器的定位精度与响应速度,根据电压控制型驱动电源的原理,以PA85A高压运放为核心器件,设计了一种高精度动态压电陶瓷驱动电源。分析了影响系统精度与动态性能的因素,采用相位补偿法,提高了系统的稳定性。实验结果表明,该电源具有精度高,动态响应快,稳定性强的特点,能有效用于原子力显微镜系统中。