用于加速度计接口电路的新型Σ-Δ电压-频率转换器的设计

设计了一种基于Σ-Δ调制器技术的新型电压．频率转换器，可用于加速度计接口电路将模拟电压信号转换成相应的频率输出信号，且其对于恒定输入电压具有稳定的输出频率，具有正负两种转换特性．采用中国电子科技集团二十四所的4μm P阱标准CMOS工艺参数对电路进行了模拟仿真．在10V电源电压下，其时钟频率为1．04MHz，输入电压范围为1．5—8．5V，输出频率范围为40-533kHz，转换灵敏度约为134kHz/V，非线性度小于0．08％．仿真结果表明，其可广泛应用于矢量传感器的模数转换接口电路．     

加速度计模拟输出的Σ-Δ压频转换新方法

设计了一种基于∑-△调制器技术的新型电压一频率转换器,用于将微加速度计的模拟电压信号转换为相应的频率输出信号．该电路采用中国电子科技集团24所的4μmP阱标准CMOS工艺参数进行模拟仿真．在10V电源电压下,时钟频率为1．04MHz,其输入电压范围为1．5V～8．5V,输出频率范围为40kHz-533kHz,转换灵敏度约为134kHz／V,非线性度不大于0．08％．仿真结果证明,其对于恒定输入电压具有稳定的输出频率以及正负两种转换特性,因此可广泛应用于加速度计等矢量传感器的模数转换接口电路．     

加速度计模拟输出的∑-△压频转换新方法

设计了一种基于∑-△调制器技术的新型电压一频率转换器,用于将微加速度计的模拟电压信号转换为相应的频率输出信号．该电路采用中国电子科技集团24所的4μmP阱标准CMOS工艺参数进行模拟仿真．在10V电源电压下,时钟频率为1．04MHz,其输入电压范围为1．5V～8．5V,输出频率范围为40kHz-533kHz,转换灵敏度约为134kHz／V,非线性度不大于0．08％．仿真结果证明,其对于恒定输入电压具有稳定的输出频率以及正负两种转换特性,因此可广泛应用于加速度计等矢量传感器的模数转换接口电路．     

低压CMOS压控振荡器设计

通过对LC压控振荡器原理的分析,设计了一种新型CMOS集成压控振荡器.该电路通过利用振荡器的输出产生高电压来控制开关电容阵列的开启来实现输出频率在不同频段中转换,从而提高输出频率范围和降低相位噪声.电路采用TsMc18rf工艺,用cadence的spectre工具进行仿真.结果表明:在0.6V的电源电压下,频率覆盖了2.07GHz到2.78GHz,可调控范围约为29%,总功耗约为1.8mw,1MHz频偏处相位噪声约为一120dB/Hz,满足了设计要求.     

任意波形发生器的研究

本文介绍一种以8098单片机为控制器的任意波形发生器。它是利用高速D/A变换器将一定的数据直接合成为所需的模拟波形。其点输出频率是由电压来控制的,最高点输出频率达到10MHz。该发生器配有标准RS-232接口,可和PC机直接进行串行通讯,实现多种波形数据输入方式。波形输出有单次和周期两种方式;输出信号不仅可供模拟电路作信号源使用,也可供数字电路作为时序分析信号(从脉冲输出端提供)。另外,它还能作为多通道数据采集器。     

静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计检测电路研究

静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计量程宽、稳定性高,具有广阔的应用前景。测量电路是保证静电力平衡式MEMS电容薄膜真空计性能的关键因素。采用交流激励式检测方法,设计了一种微小电容检测电路,并利用软件仿真和实验测试进行验证。结果表明,该电路能够快速检测微小电容并将其转换为直流电压信号,分辨率为0.33 V/pF。此外,抗驱动电压干扰测试表明,该电路能够在1～100 V范围的直流驱动电压下正常工作,电容测量的输出电压最大标准差为0.010 249 V,并且具有优异的稳定性。     

一种频率/电压转换电路的设计

为了将电路中的频率信号转化为电压信号,本文提出了一种基于电荷平衡式原理的频率/电压转换电路,由微分器、电压比较器、带开关的单稳多谐振荡器、恒流源和有损积分器组成;根据电荷平衡式原理,使用电压频率转换芯片AD650的反向工作模式,设计了频率电压(F/V)转换电路,可以实现50～5 000 Hz频率到0.1～5 V电压的线性转换,线性度低至0.22%,并对所涉及的电路进行性能优化,提供了高精度的电源基准,精度可达0.02 V;并滤除了由电容放电所引起的纹波干扰.     

基于MEMS技术可植入微压力传感器的检测电路设计（英文）

为实现体内压力（如：血压、颅内压等）的实时监测,采用微机电系统（MEMS）技术制造出植入式微压力传感器.由于它是电容式传感器,在信号读取系统中,首先通过集成电路CAV414将电容信号转换为电压信号.通过理论计算和实际试验测试,微压力传感器初始电容值为15 pF.CAV414检测范围是10 pF~2 nF,检测精度为电容初始值的5%,因此在该系统中可检测到的电容最小变化量为0.75 pF,其输出电压范围为0~5 V,该电压信号可以直接作为模拟/数字转换器（ADC）的输入信号.选用ADC0809实现模拟信号向数字信号的转换.ADC0809为一款8通道8位模数转换器,通过FPGA实现对ADC0809的驱动控制.ADC0809的8位输出信号直接作为数字信号的输入,在本文试验中数字信号处理通过FPGA编程实现.     

烤烟炉多点测温与数据采集系统设计

介绍了一种利用铂电阻作为温度传感器,测温范围在0～200℃,输出电压范围在0～2V的具有较高精度和分辨率的线性多点测温系统的设计方案,并通过多路/分时模拟量输入通道将测温电路输出的多路信号依次循环输入计算机,实现了对炉温的实时检测.     

铂热电阻温度计的温度-频率转换

本文介绍作者研制的一种0～500℃的以铂热电阻为传感器的具有电压、电流和频率输出的温度变换器。基本原理是,将铂热电阻接入电桥电路,输出经非线性校正,得到线性的温度—电压关系,再经电压—电流转换得到电流输出;经电压—频率转换,得到所需要的频率输出.     

烤烟炉多点测量与数据采集系统设计

介绍了一种利用铂电阻为温度传感器，测温范围在0－200℃，输出电压范围0－2V的具有较高精度和分辨率的线性多点测温系统的设计方案，并通过多路／分时模拟量输入通道将测量电路输出的多路信号依次循环输入计算机，实现了对炉温的实时检测。     

平面弹簧式四永磁体结构动能采集器设计及性能测试

根据振动学及电磁学理论,建立了采集器工作的物理模型,设计了一种平面弹簧式四永磁体结构振动能量采集装置,对拾振结构和换能结构进行了理论与仿真分析,讨论了采集器后续接口电路的整体设计方案,并对该电路进行了优化仿真,通过实验测试了该装置的性能,验证了其有效性和可靠性。实验结果表明,该采集装置接口电路输出电压可以在0.25 s内上升到9 V,此时,电压比较电路产生一个触发信号控制模拟开关导通,使设备正常工作,证明该采集器能可靠使用。     

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.     

基于LT3757的地质雷达高频高压转换系统设计

针对高压转换系统存在的一些问题,设计了一种基于LT3757的地质雷达高频高压转换系统。主要从工作原理、电路结构和主元件的选择等方面给出了系统的设计过程。经过实验测试,该系统具有宽输入电压范围,可产生地质雷达所需的50V～500V稳定的输出电压,工作频率可达到1MHz。该系统体积小,可直接集成到地质雷达发射源电路上,功耗低,可有效提高电池野外工作时间。     

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.     

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.     

应用于无线传感网的接收信号强度指示器的设计

采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计了应用于无线传感网(WSN)的接收信号强度指示器(RSSI),其核心电路是采用跨导放大器构成的限幅器、半波整流器和相应的偏置电路。其工作在电流模形式下,对工艺角和温度具有良好的补偿特性。芯片测试结果表明:在电源电压为1.8V时,RSSI的直流功耗为4.14mW,2MHz输入信号频率下的检测范围为-58～-7dBm(以50Ω阻抗作参考),对应的输出指示直流电压为0.48～1.45V,检测斜率约为18.2mV/dB,非线性误差小于±0.7dB。芯片面积为0.654mm×0.430mm。     

基于Proteus的脉冲发生器设计与仿真

针对脉冲涡流检测的需要,设计了可调频的脉冲信号发生器.以简单、可调的比较电压发生电路为控制源,先将比较电压经μA741放大后送入ADC0832进行A/D转换,再将所得的数字信号送人单片机AT89S51,在单片机软件控制下输出一定频率的脉冲信号.硬件设计省去了传统的调频电路,简化了结构;软件设计采用中断控制A/D转换,避免了数据的重复采集.Proteus仿真结果表明,系统设计正确,运行可靠.     

玻璃瓶瓶壁厚度测量仪

最近国外有一种玻璃瓶瓶壁厚度测量仪,这种测量仪利用频率──电压转换对瓶壁厚度进行测量。仪器配有振荡器,振荡器的频率输出可转化为电压信号。电压信号通过数字式刻度盘读出并可显示微小变化。具体测量方法是,在瓶壁和以10MHz操作的电容调节石英晶体振荡器输入端放置一个合适的探头。以瓶壁厚度最小值为基准,在此基础上发生的任何变化都会使探针顶部的电容改变其通常值。改变幅度取决于瓶壁厚薄的偏差。电容的改变,使振荡器输出频率发生变化,变化值最高可达IKHz。当输至频率——电压转换器输入信号为IOMHZ时,输出电压显示为零…     

基于DPS8000精密气压源设计关键技术研究

对GE公司精密压力传感器的特点进行了分析,针对在精密压力控制器应用问题,设计了模拟和数字双闭环控制结构。给出了DPS8000传感器的频率输出信号控制回路信号的调理和基于CPLD的频率下变频、频率电压转换的技术方案,设计了精密频率电压转换电路。分析了基于微处理器的精密频率测量原理和计数实现,采用计数其级联方式实现了高精度频率测量,满足了设计要求。