一种用于磁传感器读出电路的双斜率ADC

基于集成片上双斜率ADC结构简单,适用于低频小信号的转换的特点.提出了一种适合于磁场传感器读出电路的可编程双斜率ADC,能够将磁传感器输出的低频模拟小信号转换为高精度的数字信号.针对不同的应用对于转换时间和转换精度的不同要求,可对ADC的精度进行编程配置,有利于提高电路的工作效率.ADC的积分器部分采用差分型开关电容结构以减小芯片面积,并且对积分方式进行了改进,通过叠加积分增加正积分的积分斜率来提高ADC的有效位数.仿真结果显示,ADC的有效位数为11.96bit,在3.3V工作电压下,功耗仅为1.55mW,满足磁传感器小信号读出电路的要求.     

低于1×10-6/℃的低压CMOS带隙基准电流源

提出了一种新颖的CMOS带隙基准电流源的二阶曲率补偿技术,通过增加一个运算跨导放大器(OTA),使带隙基准参考电路的电流特性与理论分析相符合,实现低温度系数(TC)的参考电流。该电路采用SMIC0.13μm标准CMOS工艺,可在1.2 V的电源电压下工作,有效面积为0.045 mm2。仿真结果表明,在-40～85℃温度范围内参考电流的温度系数为0.5×10-6/℃;当电源电压为1.1 V时,电路依然可以正常工作,电源电压调整率为1 mV/V。     

带直流漂移校正的低功耗可编程增益放大器

设计了一种应用于无线传感器网络RF射频前端芯片的可编程增益放大器(PGA).该放大器由三级增益单元级联构成,每级单元均带直流漂移校正功能,7位数字端控制增益变化,且可灵活切断单级电源,降低PGA整体功耗.设计基于SMIC 0.18μm 1.8V 1P6M CMOS工艺.流片测试结果表明,该放大器工作性能良好,动态范围为...     

应用于无线传感器网络的射频发射机电路

设计了符合工业无线传感器网络WIA-PA标准的发射机电路.采用中频转换电路控制模拟中频信号的偏置及幅度以满足混频器的输入范围.采用正交双平衡混频器结构进行上变频,通过在固定电容上串联可调电容,拓宽了混频器的选频范围.后级接可编程功率预放大器,产生差分的功率输出信号,以满足不同传输距离的要求.发射机电路在0.13 μm CMOS工艺下进行流片.通过与WIA-PA基带芯片联合调试,测试结果表明,设计的直接上变频发射机芯片的误差矢量幅度(EVM)小于13.5％,镜像抑制达到34 dBc,很好地满足了无线传感器网络节点的应用需求.     

1.8 V 10 bit 40 MS/s的流水线模数转换器

设计了一个10 bit,40 MS/s流水线模数转换器,适用于无线传感器网络(WSN)嵌入式芯片中.基于对电容失配的非线性影响的分析,提出了每级多比特的结构,使ADC具有很好的线性度.片内集成了参考电压源,大大减少了外围电路的数量.芯片采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现,在40 MS/s采样率下,电路微分非线性(DNL)最大0.42 LSB,积分非线性(INL)最大0.93 LSB,有效精度(ENOB)最高达9 bit.电路使用1.8 V电压供电,核心面积1.5mm2,核心电路功耗73 mW.     

USB2.0 SIE的ASIC设计与实现

简要分析了USB体系结构,参考USB2.0标准构造了USB设备芯片的通信模型.基于这个模型,对USB设备芯片的核心--串行接口引擎(SIE)进行了结构的划分和设计.所设计的SIE在FPGA上通过了硬件验证.     

一种用于大规模无线传感网RF前端电路的dB线性可编程增益放大器

设计了一种应用于大规模无线传感网RF前端芯片的数字控制CMOS可编程增益放大器(PGA).该放大器采用五级增益单元级联结构,每个增益单元采用了固定增益放大器加可编程衰减器的结构,且具有直流漂移抑制功能.增益的变化通过两步完成,R-2R梯形电阻网络实现6dB增益步进,而0.75dB步进由串行电阻网络来完成.后仿真结果表明,放大器的动态范围为10～88dB,0.75dB步进,增益精确度为0.7mdB,最大增益下输出三阶交调点为16.1dBm.可编程增益放大器采用SMIC 0.18μm 1P6M混合信号CMOS工艺实现,核面积约为0.08mm2.     

U波段小数分频锁相环型频率综合器

使用0.18μm1.8VCMOS工艺实现了U波段小数分频锁相环型频率综合器,除压控振荡器(VCO)的调谐电感和锁相环路的无源滤波器外,其他模块都集成在片内。锁相环采用了带有开关电容阵列(SCA)的LC-VCO实现了宽频范围,使用3阶MASHΔ-Σ调制技术进行噪声整形降低了带内噪声。测试结果表明,频率综合器频率范围达到650～920MHz;波段内偏离中心频率100kHz处的相位噪声为-82dBc/Hz,1MHz处的相位噪声为-121dBc/Hz;最小频率分辨率为15Hz;在1.8V工作电压下,功耗为22mW。     

一种高分辨率∑△小数分频频率合成器

提出了一种采用新型分频器的小数分频频率合成器。该频率合成器与传统的小数分频频率合成器相比具有稳定时间快、工作频率高和频率分辨率高的优点。设计基于TSMC0.25μm2.5V1P5MCMOS工艺,采用sig-ma-delta调制的方法实现。经测量得到该频率合器工作频率在2.400～2.850GHz之间,相位噪声低于-95dBc/Hz@100kHz,最小频率步进小于30Hz,开关时间小于50μs,满足多数无线通信系统的要求。     

一种新型圆极化接收有源集成天线的设计

提出了一种新型圆极化接收有源集成天线的设计方法,采用有源放大与无源辐射部分一体化设计理念,通过合理改变天线的输出阻抗,直接与低噪声放大器晶体管输入端进行匹配,省去了传统设计中的复杂匹配网络,降低了天线前端的匹配损耗,改善了天线接收系统的噪声和增益。利用此方法设计了一款C波段圆极化接收有源集成天线。测试结果表明:相对于传统设计方法,该方法在方向图和轴比性能基本相同的情况下,阻抗带宽改善了3%,输入端匹配损耗减小了0.3 dB,同时简化了电路结构。证明了该方法的有效性。