0.18μm CMOS 2.5Gb/s光接收机跨阻前置放大器的设计

给出了一种利用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现的2.5 Gb/s跨阻前置放大器.此跨阻放大器的增益为66.3 dBΩ,3 dB带宽为2.18 GHz,等效输入电流噪声为112.54 nA.在标准的1.8 V电源电压下,功耗为7.74 mW.输入光功率为-10 dBm时,PCML单端输出信号电压摆幅为165 mVp-p.模拟结果表明该电路可以工作在2.5 Gb/s速率上.     

小型地磁传感器的低噪声前置放大电路设计

一些小型地磁传感器输出噪声电压水平在10 nV/Hz左右,现有nV级噪声水平的前置放大器体积太大难以满足其信号调理需求.针对这个问题,本文阐述了低噪声放大电路输入级设计原理,利用Multisim对输入级电路等效输入噪声电压等指标进行仿真,研制出一种基于差分输入的小型低噪声前置放大电路.给出了电路关键性能指标的仿真和测试结果,测试结果表明该电路具有良好的噪声特性和共模抑制比,噪声电压水平仅为3.7 nV/(Hz)～(1/2)@3.5 kHz,共模抑制比110 dB,增益为100～1 000连续可调.     

高性能生物电测量电路设计与参数自动测试

设计了一种具有皮肤接触阻抗同步检测功能的生物电测量电路,采用同相并联方式输入,结合仪表放大器以及共模驱动电路以获取高共模抑制比.利用微电流交流恒流源,在测量生物电信号的同时可检测皮肤接触阻抗.电路还具有50 Hz陷波、低通、高通滤波等功能.为了测试电路性能指标,设计了基于Labview的放大器性能自动测试平台,可对放大器幅频特性、共模抑制比进行实时动态测试.实际测量结果表明:生物电信号放大器性能优异,可获得120 dB的共模抑制比,能够用于心电、脑电、肌电等生理电信号测量.     

GSM-R光纤直放站低噪声放大器模块的设计

对满足铁路专用数字移动通信系统(GSM-R)标准的光纤直放站低噪声放大器模块进行了设计、制造和测试.放大器模块由四级放大电路构成,可提供高的增益和线性度.输入级采用双平衡放大结构,不仅能改善放大器级间匹配性,而且由于具有冗余备份功能,可提高模块的可靠性.采用数模混合自动增益控制技术保证低噪声放大器的输出功率稳定和高动态范围.测试结果表明,该模块最大增益达到60dB,增益调节范围大于30dB,互调衰减小于-60dBc,噪声系数小于1.0dB,体现了优异的线性度和噪声性能.该模块完全达到GSM-R高铁直放站的设计要求,目前已通过南京泰通科技的实际应用测试,并开始试应用于铁路系统中.     

高精度射频宽带放大器设计方法研究

本文重点论述了高精度射频宽频带放大器的设计原理和方法.包括射频宽带放大器的电路设计方案分析;射频宽带放大器的详细设计;射频宽带放大器的输入阻抗;以及降低噪声;提高增益等性能的方法设计等.采用高精度、高阻抗的集成运算放大器AD8009射频宽带放大器电路,进行了射频宽带放大器电路设计制作实验调试,对宽带放大器带宽、增益提高方法进行了详细的实验研究.通过大量的实验测试证明:本文所论述的射频宽带放大器设计方法合理正确,放大器的性能指标达到输出阻抗R≤50Ω,输入阻抗R≤50Ω;准确度优于0.1%;电压增益大于20dB,输出电压≥200mV.输出信号波形无明显失真;放大器的下限截止频率≤0.3 MHz,上限截至频率≥50 MHz,并在1 MHz~20 MHz频带内增益起伏≤1dB.     

基于0.18μm CMOS工艺、适于WCDMA的低噪声放大器设计

介绍在功耗约束条件下低噪声放大器最小噪声系数的一种设计和优化方法。该放大器通过0.18um CMOS工艺设计实现,其工作频率为2.14GHz。仿真结果表明,在输入输出匹配到50欧姆,电源电压取1.8伏情况下,直流工作电流为5.36毫安,噪声系数为0.655dB,增益为16.64dB,P-1dB为-12dBm,IIP3为6dBm。版图面积为0.37mm*0.58mm。     

高灵敏度测氡脉冲电离室前置放大器设计

针对主流的商用测氡仪器在测量低浓度氡时精度低的问题,基于新型离子脉冲电离室输出信号特点,设计了一种基于集成运算放大器TL071的高灵敏前置放大电路.该前置放大器由电流电压转换、放大电路以及时间常数相同的CR-RC积分、微分滤波成形电路构成.使用Multisim10对其增益、幅频特性、失真度、信噪比以及输入阻抗等性能进行仿真与测试,结果表明:此前置放大器能将pA级的电流信号转换为电压信号并放大到V级,输入阻抗约为105 MΩ,电路失真度理论值可以达到O％,信噪比可达到100 dB.     

电离规离子流可编程增益放大器的设计

采用前置微电流放大器和可编程增益放大器两级运放,实现电离规离子流的可编程增益放大,以满足在真空度迅速变化且动态范围较宽时对真空度的快速准确测量。介绍了微弱电流信号的放大原理、器件选择原则、单片机控制可编程增益放大器的实现方法、电路抗干扰措施等,并给出了部分测试结果。本文设计的电离规离子流放大电路具有增益动态范围宽、精度高、响应速度快等优点,为托卡马克装置的真空度快速测量系统中离子流测量电路提供了设计参考。     

一种用于多标准接收机的宽带低噪声放大器

设计了一种应用于软件无线电接收机的300kHz～1.6GHz宽带低噪声放大器,适用于数字广播、数字电视和定位导航等系统.该放大器采用噪声抵消结构以降低输入匹配器件在输出端所产生的热噪声和闪烁噪声,能够同时实现输入阻抗匹配和噪声优化.对采用中芯国际(SMIC)0.18 μm RF CMOS工艺实现的芯片的测试结果表明,3dB带宽为300kHz～1.6GHz,最大增益S21为16.7dB,输入反射系数S11小于-7.4dB,最小噪声系数为2.3 dB,输入参考的1dB增益压缩点为-11.6dBm,功耗为14.4mW,芯片面积为0.49mm2.     

一种单片集成光电检测电路前置放大器的噪声性能分析与优化

在光电检测电路中虽然前置放大器的增益可以做到足够大,但是在弱信号被放大的同时,噪声也被放大,而且放大器本身还要引入新的噪声。为使探测系统保持一定的输出信噪比,合理设计前置放大器噪声性能是十分重要的。对单片集成光电检测电路中的各种噪声来源与形成机制进行分析,结合计算机仿真探索优化前置放大器噪声性能的设计方法。     

基于噪声匹配的微带有源接收天线设计

提出一种有源天线一体化设计的方法。利用HFSS仿真软件对微带天线进行建模仿真并计算S11及阻抗,用ADS软件对低噪声放大器进行初步设计,最后将天线的S11参数加载到ADS中,与放大器联合仿真。利用ATF-55143低噪放晶体管设计一个工作于WLAN频段的有源微带贴片天线,噪声系数F=0.911dB,增益12.21dB。     

前置光放大器实验研究：1994年10月27日收到

报道了在１４０Ｍｂ／ｓ光通信端机上采用国产１．３μｍ低噪声半导体光放大器作为前景光放大器的研究结果。理论分析和实验表明，必须采用窄带光学滤波器滤除光放大器自发辐射引起的各种噪声。     

噪声温度计用放大器设计与性能评估

低噪声、低失真、高共模抑制比的放大器对于噪声法测量热力学温度至关重要。设计了由前置放大、仪表放大和缓冲放大3级组成的噪声温度计用高性能放大器。其中,采用具有超低噪声的结型场效应对管IF9030作为前置差分放大级的输入;研制了自动化测量对管转移特性的装置,用于在大批量对管中挑选匹配度更优的器件;采用互相关技术压低电路中不相关的噪声,从而确保能够准确测量到被放大器背景噪声淹没的非线性失真信号;重点评估了放大器在1MHz带宽内的共模抑制比和放大器受双频激励时的非线性失真。测量结果表明,放大器的背景噪声为1.2nV/Hz1/2;100kHz带宽内的共模抑制比优于90dB,100kHz至1MHz带宽内的共模抑制比会随着频率的增加而降低,但不低于70dB;放大器受频率为400kHz、401kHz,幅度有效值为8μV的双频信号激励时,产生的二阶交调失真信号比双频信号低79dB,二阶谐波失真信号比双频信号低85dB。     

超声波倒车雷达中电荷放大器的分析与选择

为了提高超声波倒车雷达系统的量程及灵敏度,提出利用PROTEL软件对电荷放大器进行仿真选型.今对常见的LM2904、OP07、LF356和LF357_NSC四种不同性能的运算放大器所组成的电荷放大电路的性能进行分析及仿真,得出了适合本应用的电荷放大电路.实验数据表明,本电路的实际测量距离能达到6m,误差为0.6%.     

带隙基准的设计仿真

分析带隙基准电路的原理和结构,为实现零温度系数,可以使正温度系数电压源与负温度系数电压源相加得到,然后设计分析和基于cadence仿真两级放大器和带隙基准,最终都达到较好的结果。     

EWB在电路设计中的应用

EWB是一种小巧但功能强大的电路仿真软件,它把电路原理图的输入、仿真和分析紧密地结合起来,界面方便友好,使电子电路的设计和调整得心应手。文章简要介绍了EWB软件的功能和特点,并通过一个工作点稳定的单管放大器的设计为实例,阐述了EWB软件的一些仿真功能,仅此说明EWB的方面和强大功能。     

平衡式E/F类功率放大器的设计与实现

为了解决功率放大器设计过程中存在的效率低和输入/输出端回波损耗较大的问题,设计了一种工作频率为1.5 GHz的平衡式功率放大器。通过采用3 dB定向耦合器对射频信号进行分配及合成,大大降低了输入/输出端的驻波系数,并将逆F类功率放大器的谐波控制网络引入E类功率放大器的匹配电路中。使用ADS对晶体管进行负载牵引和源牵引,得到晶体管的输入/输出阻抗,同时结合晶体管的寄生参数,在输出匹配电路中对二次谐波、三次谐波分别进行开路和短路处理,且为了进一步提高功率放大器的工作性能,在输入电路结构中抑制了二次谐波。选用GaN HEMT器件CGH40010F晶体管,利用ADS软件进行电路仿真,并采用Rogers4350b高频板材制作该功率放大器的实际测试电路板。仿真优化和实测表明：在输入功率为28 dBm时,该功率放大器的输出功率为41.54 dBm,漏极效率为76.99%,功率附加效率（power additional efficiency,PAE）达到73.59%,输入/输出端驻波系数小于2,同时具有160 MHz的高效率带宽,且最大输出功率较单管功率放大器提高了3 dB。实测结果与仿真数据有一定的误差,但仍有较好的一致性,满足设计指标要求,验证了设计方法的可行性。该设计方法具有效率高和回波损耗低的优势,提高了功率放大器的设计效率,使它在当今高效绿色节能的射频微波通信系统中具有广阔的应用前景。     

差分放大电路基础上的宽带直流放大器的设计分析

在测量电路以及微弱信号监测系统中,宽带直流放大器的应用都十分广泛,就在差分放大电路的原理上,采用高速宽带集成运放为主放大器,阐述设计宽带直流放大器的方法。     

2GHz宽阻带低噪声放大器的协同设计

去除了低噪声放大器(LNA)与带通滤波器之间的50 Ω的匹配界面.用带通滤波器代替低噪声放大器的输出匹配网络,将二者进行协同设计.采用的滤波器具有宽阻带.能够直接滤除二次谐波.仿真结果表明,协同设计后,LNA的稳定性得到了有效的改善,在整个频段内达到了绝对稳定;在中心频率2 GHz处,增益为14.593 dB,噪声系数为2.668 dB;谐波抑制效果也很明显,二次谐波处S21为-71.140 dB.     

10Gb/s 0.35μm SiGe BiCMOS伪差分共基极输入前端放大电路的设计

采用Jazz 0.35μm SiGe BiCMOS工艺设计实现了应用于10Gb/s速率级光接收机的前端放大电路。该电路由前置放大器与限幅放大器构成,两者均采用了差分电路形式。前置放大器由共基输入级和带并联负反馈的放大器组成。跨导放大器中的基本放大器采用共集-共发-共基的组合结构扩展带宽。限幅放大器采用两级Cherry-Hooper结构。芯片面积仅为0.47mm~2。测试结果表明,在3.3V的供电电压下,总功耗为158mW。在输入电压信号25mV时,可以得到清晰对称的眼图。