针对不同类型热敏MEMS器件的高性能前置放大器设计

针对不同应用的热敏MEMS器件的界面电路设计高性能放大器,提出建立与CMOS工艺兼容的热敏MEMS器件前置放大器的IP库的概念。通过提取相关热敏器件的典型参数,设计低功耗、低噪声且分别符合精度和速度等特殊要求的前置放大器,对3种不同结构的放大器进行分析研究,并利用Cadence软件,基于CSMC 0.5μm标准CMOS工艺库进行设计仿真。仿真结果表明:3种不同结构的放大器可以用于相应性能要求的热敏MEMS器件中。     

电涡流传感器前置放大器的设计

电涡流传感器检测导电材料时会产生微弱的电流信号,要实现测量的高灵敏度和稳定性,前置放大器抑制噪声、漂移是设计的关键。首先,建立放大器噪声模型找出主要噪声源,用带通滤波网络抑制宽带噪声;其次,选用直流负反馈放大器抑制增益漂移,超级伺服电路抑制直流电平漂移;最后,通过PCB板插孔铜镀层测厚仪的前置放大器进行电路理论分析、仿真和试验验证。试验结果表明:前置放大器能将微弱信号从噪声中分离出来,放大后信号电平足以进行后续的信号处理和显示,并满足信号电平分辨率在1μm以下的要求。     

机抖激光陀螺检测电路前置放大器的设计与分析

首先简单介绍了激光陀螺信号特点,在此基础上设计一种实用的低噪声、大动态范围的激光陀螺前置放大整形电路。分析了该放大电路的基本工作原理,计算了放大电路的传递函数、相对误差和噪声。理论分析和实验结果表明：该放大整形电路完全能够满足激光陀螺的实用要求,并成功应用于机抖激光陀螺检测系统上,取得了良好的效果。     

三线圈电感式磨粒传感器的检测电路

润滑油中磨粒反映了机械运行状态的大量信息,所以对磨粒进行检测具有很重要的工程应用价值。依据润滑油中磨粒与电感线圈之间耦合关系,设计了一种三线圈电感式磨粒在线监测传感器。根据传感器测量原理,该检测电路设计主要包括调幅调相驱动电路、前置放大电路、精密整流电路和后级滤波放大电路。实验结果表明:该检测电路结合后续NI信号采集模块与LabVIEW数据处理,对铁磁磨粒的分辨率达到100μm.     

基于红外探测器的前置放大器噪声特性分析

红外探测器的快速发展引起了国内外的广泛关注,但其读出电路的发展却相对滞后。如何降低电路噪声是读出电路研究热点之一,本文就红外探测器的电压型和跨导型两种基本结构前置放大器,建立了噪声等价模型,分析比较了其信噪比。并根据具体探测器对前置放大器进行了优化设计,以广泛适用于各种类型的红外探测器。     

微弱光电信号检测电路设计

光电检测电路的性能对基于激光诊断技术的脉冲爆震发动机多参数测量系统有重要的影响。针对测量系统中光信号的特点,从改善信噪比、提高带宽及稳定性入手,设计了一种宽带低噪声光电信号放大电路,具有电压增益高、上升沿短及噪声低的特点。该电路主要适用于探测快速变化的微弱光,并在某型发动机多参数测量系统中得到了成功应用。     

光电探测器前置放大电路设计与研究

光电探测器前置放大电路设计的好坏直接影响到整个系统的探测精度．介绍了光电探测器前置放大电路的设计与研究,主要阐述了光电转换电路、放大电路带宽、放大电路噪声、放大电路稳定性以及其他一些需要注意的问题,并设计了一种能够有效降低噪声和温飘,具有大的动态输入范围的放大电路．     

A 3.125-Gb/s inductroless transimpedance amplifier for optical communication in 0.35μm CMOS Xu Hui(徐晖), Feng Jun(冯军), Liu Quan(刘全), Li Wei(李伟)

采用0.35μm CMOS工艺设计了一种适用于光通信的低功耗前置放大器,芯片最高工作速率可达3.125Gb/s。该前置放大器采用RGC (Regulated Cascode)结构作为输入级,同时引入消直流电路来稳定电路的直流工作点。在片测试结果表明,前置放大器的跨阻增益为54.2dBΩ,-3dB带宽为2.31GHz,平均等效输入噪声电流谱密度为18.8pA/?Hz;输入为2.5Gb/s和3.125Gb/s信号时均可获得清晰眼图;3.3V单电源供电时,功耗仅为58.08mW,其中20mW来自输出缓冲。芯片面积为465μm435μm。     

激光装置预放监控软件及关键控制算法实现

大型激光实验原型装置的预放监控系统通过5台计算机及1台服务器实现200余台多类型设备的运行操作。软件系统采用基于公共对象请求代理规范（CORBA）的分布式结构,由5套部署地不同的软件程序组成,通过异步同步结合方式传输状态数据,通过预约实现用户独占控制。研究能量自动平衡和场图融合处理2个专有核心算法,软件实现了8束激光能量预先放大和自动调整控制。     

过套管地层电阻率测井信号调理电路设计

过套管电阻率测井响应信号极其微弱,对前置放大电路的设计要求极高。设计了一种能够放大有用信号,同时抑制噪声的信号调理电路。给出了低噪声电源电路、低噪声前置放大器电路、滤波电路和中间级放大电路的原理及实现方法。通过器件选择和良好的PCB设计降低了噪声的影响。采用了二阶巴特沃斯滤波器电路,使滤波器的截止频率稳定．并具有较高的精度。文验测量表明,该调理电路的整体性能指标达到设计要求。