适用于WLAN接收机的高线性电流模式混频器设计

针对无线局域网接收机对低成本和线性度的定制化需求,设计了一款适用于IEEE 802.11 b/g/n/ax标准WLAN接收机的高线性度电流模式混频器;采用零中频接收机架构,电流模式混频器的电路结构主要包括跨导级放大器,混频开关级和跨阻放大器;通过跨导级两种工作状态的转换和跨阻放大器反馈电阻的两种取值变化实现了混频器的四档增益可调;混频开关级选用双平衡无源混频电路以提供良好的线性度;为了解决零中频接收机存在的直流失调问题,加入了一种电流注入式的直流失调校准电路,进一步提高了混频器的线性度;对跨阻放大器中的跨导运算放大器电路进行优化设计以提高其带宽,使跨阻放大器的输入阻抗足够小以保证混频器的线性度;基于180 nm RF CMOS工艺,借助Cadence软件对混频器进行仿真:当本振频率为2.4GHz时,四档增益分别为38dB、32dB、27dB和21dB,中频带宽可达20MHz;噪声系数在高增益的情况下为8.46dB,输入三阶交调点在低增益的情况下可达13.72dBm;仿真结果表明,在较宽的中频带宽下,电流模式混频器取得了良好的线性度性能,满足WLAN接收机的定制化需求。     

基于数字控制线性可调OTA的FPAA

提出了一款基于差分式数字控制线性可调跨导运算放大器（POTA）的低功耗、高性能的现场可编程模拟阵列（FPAA）。可重构模拟单元（CAB）采用差分式POTA电路,提高了电路高频性能和抗共模干扰能力。为了减少通用电容矩阵中寄生电容对电路性能的影响,设计了一款电容倍增器。采用六边形互连网络拓扑结构和开关共享技术,使各CAB之间实现了较好的可编程能力,同时减少了可编程开关数量及开关噪声对电路性能的影响。作为应用,在4[×]7阵列结构上重构实现了一个可调谐六阶巴特沃斯通用滤波器,通过调节相应开关的控制字可实现电路拓扑结构和参数的改变,从而实现不同的滤波类型和极点频率的调节。电路的性能通过Pspice仿真得到了验证。     

跨导型功率运算放大器F3094

<正> 跨导型功率运算放大器F3094是具有可编程性能的差分输入功率控制开关/放大器。差分输入级的增益正比于放大器偏置电流(I_(ABC)),输入信号可以是数字信号或模拟可编程信号,输出能向负载提供平均功     

一种改进的流水线ADC开关电容电路

为降低流水线模数转换器(ADC)中跨导运算放大器(OTA)设计要求,在分析已有开关电容电路(SC)误差消除技术和流水线ADC误差源的基础上,提出一种改进的流水线ADC开关电容电路及与其匹配的OTA设计方案.采用交又差分结构,对虚地电容进行了修正,并将电容失配参数在系统传输函数中消去,使开关电容电路对OTA的增益误差要求降低,并使其瞬态功耗下降.采用CMOS 0.18üm工艺设计了一个分辨率为8位、取样速率200 MHz的ADC作为验证原型,仿真结果表明,该优化结构符合ADC电路高速低功耗要求,可作为信号前端处理模块应用到模数转换电路中.     

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.     

一种磁通门相敏整流电路研究

由单个运算放大器和单个模拟电子开关组成的相敏整流电路,具有电路简单,成本低的特点,常用于磁通门传感器处理电路中;由于电路结构的非对称性,在实际应用中其温度性能相对较差;文章在分析模拟电子开关导通和关断等效电阻对电路输入输出关系影响的基础上,提出了一种由单个运算放大器和两个模拟电子开关组成的对称相敏整流电路;在电路复杂程度增加不大的情况下,能较好地提高温度性能;实验结果表明:从-40~80℃的温度变化范围内,改进前电路零点漂移为65μV,改进后电路零点漂移只有6μV。     

用于俄歇电子测量的廉价锁相放大器

一、锁相放大器及其电路关于锁相放大器的原理,在此不作介绍.本文介绍的系根据原理图,对结构进行了简化,并且集成化.它采用换程开关,使振荡器产生二个频率:f0和f0/2,分别工作于基频模式和倍频模式,以适用于一次和二次微商的测量要求.整机的电路框图如图1所示.它主要由前置放大器、窄带放大器、相敏检波器(由混频器及低通滤波器组成)、振荡器以及移相电路等几部分构成.全机总增益为159分贝.下面简述各部分电路及其性能.     

一种全差分的高速CMOS运算跨导放大器(OTA)的优化设计

全差分高速CMOS运算跨导放大器由一个折叠-级联输入级和一个共源输出增益级构成，并采用Cascode补偿技术．在对运算跨导放大器的性能做了详细的分析后，设计出一个采用单纯形优化算法的优化程序，它能够快速地设计出满足指标的运算跨导放大器．最后给出了一个设计实例．     

一种新的应用于锁相放大器的数字相关电路结构设计

为了解决数字锁相放大器在进行数字相关运算中引发的大存储量和大运算问题,首次将电压/频率转换方法引入锁相检测电路中,采用了一种新的数字相关电路结构,极大降低了数字相关运算对处理器高性能的要求;理论分析与实验表明:该数字锁相放大器性价比高、测量响应时间快,在对1mV信号进行测试中,相对误差能够控制在1%以内.     

一种多通道相敏检波电路

<正> 由于相敏检波具有锁相特性,而且,抗干扰能力强,所以,应用比较广泛。图1所示为一种多通道相敏检波电路,该电路应用在多通道电导测试仪中,收到了较好的效果。它由两片八选一模拟通道开关和几个运算放大器组成。     

一种应用于谐振式微型光学陀螺的高频锁相放大器的设计

谐振式微型光学陀螺(R-MOG)是利用光学Sagnac效应实现对转动检测的一种高精度的惯性传感器件.在R-MOG系统中,信号处理具有非常重要的地位.根据R-MOG系统中,集成光学环形谐振腔的谱线宽度高达几十MHz以及R-MOG输出信号具有弱信号、大噪声特点,设计了一种用于提取被噪声淹没的微弱信号的高频锁相放大器.在对高频锁相放大器各部分电路进行具体设计和分析的基础上,完成了对整体电路的性能测试.测试结果表明,研制的锁相放大器在载波频率为30MHz时的等效输入噪声为11nV/Hz.将整个电路应用于R-MOG系统中,解调出的信号效果良好.     

一种改进型电调谐电流差分跨导放大器的设计

设计了一种电流增益和跨导均可线性调节的电调谐电流差分跨导放大器(ECDTA)。电路改变了电流单位增益传输的固有模式,采用工作于弱反型区的MOS管跨导线性环,得到了可电调谐的电流增益;跨导放大级采用CMOS对管和浮地电源交叉耦合放大器,在传输特性的非线性误差不大于1%时,电路的差动输入电压范围可达±2.8 V。采用SMIC 60 nm CMOS工艺进行设计,在±0.9 V电源电压下仿真表明,电流传输增益可在0.105~8.98范围内线性调节,跨导值可在0.056 m S~0.204 m S范围内线性调节;电路总功耗仅为0.31 m W。     

功能性近红外光谱系统及锁相放大器算法的研究

功能性近红外光谱技术是一种新兴的非侵入式光学技术,该技术可以测量脑皮层的功能性活动信息;介绍了单通道fNIRS系统的开发,为了验证系统的性能,2人参与了算数运算任务,获得了氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的浓度变化;锁相放大器在fNIRS系统中可以很好地提取淹没在噪声中微弱的光强信号,但是模拟锁相放大器价格昂贵,对多通道系统来说是很大的负担;设计了数字锁相放大器算法,通过与模拟锁相进行比较,结果表明设计的数字锁相放大器可以取代价格昂贵的模拟锁相放大器。     

气体传感器阵列信号调理电路

一种针对气体传感器阵列中气体传感器信号调理的电路，该电路包括传感器信号程控放大电路和滤波电路。其特征是放大电路采用程控多路开关和运算放大器的组合而成的程控放大，对不同的传感器信号，通过计算机统一控制程控开关，选择不同的通路调节信号放大的倍数；通过在运算放大器输入输出端添加电容防止高频干扰，并在运算放大器的输出端加滤波电路对信号进行滤波，以提高传感器检测精度。     

基于Multisim的差动放大电路典型应用特性研究

差动放大电路通常作为集成运算放大器的输入级,以及变跨导型模拟乘法器的基本组成形式,是模拟电路中的重要单元电路,研究其典型应用特性对于模拟电路设计具有重要的意义。本文主要研究带恒流源的差动放大电路对差模信号的放大作用和共模信号的抑制作用,以及变跨导型差动放大电路对音频信号的幅度调制作用。介绍如何调节电路参数以达到设计要求。比较理论估算值与基于Multisim12的仿真测试结果,研究误差产生的原因。     

一种检测微弱光电流信号的锁相放大器设计

针对强背景噪声下光寻址电位传感器中微弱电流信号检测困难的问题,设计了一种基于锁相放大原理的微弱光电流信号检测电路。该电路主要包括两部分：前置放大器和相敏检波器;其中,前置放大器主要由包括第一级电流电压转换电路在内的四级放大电路组成。系统选用高性能的AD8652作为前置放大器中的第一级运放,相敏检波器采用电子开关型芯片AD630实现信号的乘法运算。实验结果表明,当前置放大器增益设置为104、105、106时,整个锁相放大器检测系统的灵敏度分别为-1.2678×104V/A、-1.2651×105V/A、-1.2302×106V/A,该灵敏度与理论计算值的相对误差绝对值最大为3.38%,可检测的输入电流范围是100nA~180μA,频率响应范围是1kHz~1.2MHz;当外加白噪声时,系统输出值随着噪声的增大而增大,当噪声不超过待测信号的2.25倍时,系统输出值与无噪声的输出值之间的相对误差不超过5%。系统具有良好的稳定性和线性度,在微光电流信号检测中具有较好的应用前景。     

一种基于虚拟仪器技术的双锁相放大器的设计

锁相放大器是微弱信号检测的最有效手段,针对现有模拟锁相放大器和数字锁相放大器存在的问题,利用虚拟仪器技术和锁相放大器的基本原理,基于NI公司的LabVIEW软件及DAQ板卡对数字锁相放大器进行设计.设计中采用双锁相技术,通过在紫外辐射测试中的测试结果表明此锁相放大器具有更好的性能,可以精确地提取被噪声湮没的信号,可获得...     

一种恒跨导满幅CMOS运算放大器设计

针对满幅运算放大器输入级跨导不恒定和简单AB类输出级性能较差这两个问题,采用两路结构相同的最小电流选择电路来稳定输入级的总跨导;浮动电流源控制的无截止前馈AB类输出级减小了交越失真,实现了运放的满幅输出;该电路采用0.6μm的BiCMOS工艺设计;利用Hspice进行仿真验证,结果表明,在0～3V输入共模范围内,输入级跨导的变化小于3.03%,开环增益94.7dB,单位增益带宽为7.2MHz,相位裕量为65°.     

一种增益增强的折叠-共源共栅运算放大器

设计了一种适用于数字音频功放中△-∑A/D的全差分跨导运算放大器,通过采用增益增强方法,使运放具有较高的直流增益.电路采用SMIC 0.5μ CMOS混合信号双阱工艺.并在Cadence环境下用Hspice进行模拟仿真.结果表明:该运放增益可达85dB,负载电容为2.5pF时,相位裕度为68.8°,单位增益带宽为44.3MHz,共模抑制比为127dB,输入共模范围为0.3V～4.4V.     

集成运算放大器在精密仪表中的应用

<正> 工业气相色谱仪中的调零电路是一个高精度的自稳零系统.使用运算放大器组成的这种电路,能对热导检测器(由钨丝组成的电桥电路)输出AB间经常出现的偏离零位的正负几微伏至正负几百微伏、乃至几毫伏间变化的电压信号及时准确地测量和调整,保证热导检测器输给记录仪不测量时的起始电压永远是零(其电路原理图见图1).调零电路工作原理当程序发出调零控制信号后,干簧继电器J_1,吸合,其常开触点合上.来自热导检测器的"0"偏离信号经A_1放大R_4/R_1=1MΩ/20K=50倍,送与A_2放大R_9/R_7=2MΩ/100K=20倍,总放大倍数K=K_1·K_2=50×20=1000倍.同时,由于J_1的常闭触点断开,用作开关元件的场效应管3DJ6E导通,A_2输出至运算放大器A_3组成的积分器.在设定的时间周期10～15秒之后,电