基于磁性传感器的低失调温度补偿接口电路设计

面向磁性传感器在物联网(IoT)技术中的广泛应用,该文基于180 nm CMOS工艺设计了一种具有低失调电压,低温度漂移特性的霍尔传感器接口电路。针对霍尔传感器灵敏度的温度漂移特性,该文设计了一种感温电路并与查表法相结合,调节可编程增益放大器(PGA)的增益有效地降低了霍尔传感器的温度系数(TC)。在此基础上,通过在信号主通路中使用相关双采样(CDS)技术,极大程度上消除了霍尔传感器的失调电压。仿真结果表明,在–40°C~125°C温度范围内,霍尔传感器的TC从966.4 ppm/°C减小到了58.1 ppm/°C。信号主通路的流片结果表明,霍尔传感器的失调电压从25 mV左右减小到了4 mV左右,霍尔传感器的非线性误差为0.50%。芯片的总面积为0.69 mm^(2)。

基于Sm-PMN-PT和改进型DICH接口电路的压电取能功率提升方法

通过压电取能方式将电力设备表面的机械振动能转化为电能,是实现电力专用传感器无源化的有效途径之一。然而,传感器高集成度和小型化发展趋势对压电取能功率提出了更高要求。为此,提出一种基于钐掺杂铌镁酸铅-钛酸铅(Sm-doped Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3),Sm-PMN-PT)材料和改进型双中间电容回收(improved double intermediate capacitor harvesting,improved-DICH)接口电路的压电取能功率提升方法。首先,制备了不同Sm掺杂质量分数为x和PT质量分数为y的xSm-PMN-yPT压电双晶片,并对压电材料的性能参数进行了测试和对比;其次,在对比分析几种典型接口电路的基础上,设计了一种改进型DICH接口电路,并从理论上进行了取能功率的对比分析;然后,采用Multisim软件对不同接口电路的取能功率进行了仿真分析;最后,对Sm-PMN-PT压电双晶片和锆钛酸铅(Pb(Zr1–xTix)O3,PZT)压电陶瓷在不同接口电路下的取能功率和能量提取效率进行了对比测试。研究结果表明:基于2.5%Sm-PMN-32%PT材料和改进型DICH接口电路的压电取能装置具有516.3μW的高输出功率、61.1%的高能量提取效率和较强的负载适应性,在取能领域具有良好的工程应用前景。

压电俘能器接口电路的仿真与实验研究

为了提高涡致振动压电俘能器的能量收集效率和更好地适应接口电路负载变化,提出了一种增强型串联同步开关电感接口电路(ES-SSHI)。通过理论分析得到了接口电路能量收集效率的计算公式,然后利用Multisim电路仿真软件对增强型串联同步接口电路进行仿真分析,得到了接口电路输出功率随负载的变化曲线。最后实际搭建了涡致振动压电俘能器风洞测试装置和接口电路,对俘能器接口电路的实际采集功率进行测试和分析。结果表明ES-SSHI电路的理论功率为220μW,仿真最高输出功率为265.1μW,实验最高输出功率为98.2μW,输出功率相比目前比较流行的电路明显较高,同时负载适应性更强。

冲击激励式压电俘能器的接口电路设计

设计了一种自供能同步非对称电压翻转及电荷提取电路(SP-SAFCE),其在压电俘能器电压正峰值完全翻转,在负峰值将能量完全提取,结合了并联同步开关电感电路和同步电荷提取电路的特点。相比于传统的压电接口电路,SP-SAFCE具有自供能的峰值检测模块和开关、无整流桥、无需阻抗匹配等优势。在拨动频率和磁铁间距离变化条件下进行对比实验,实验表明,在相同冲击激励下,SP-SAFCE电路的工作电压比同步电荷提取电路低0.8 V,输出功率约为同步电荷提取电路的1.15倍,适合作为冲击激励式压电俘能器的接口电路。

应用于红外大面阵数据传输的接口电路设计

红外大面阵(2560×2048)数字读出电路对芯片数据接口有高速、低功耗、强驱动能力的需求。采用0.18μm互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺设计了4∶1并串转换电路、电平转换电路以及采用预加重技术的低压差分信号(Low Voltage Differential Signal,LVDS)驱动器电路。并串转换电路采用双沿采样的树形结构降低时钟频率,电平转换电路采用正反馈结构提升速度,LVDS驱动电路采用可编程电流大小的预加重副通路对主通路进行高频分量补偿,以保证驱动能力和提升高速信号的完整性。接口的数据传输速率可达到1 Gbit/s。当负载电容为2 pF时,一个通道的功耗为15.8 mW@1 Gbit/s;当负载电容为8 pF且打开预加重时,一个通道的功耗为19 mW@1Gbit/s,输出电压摆幅为350 mV,输出共模电平为1.21 V,LVDS驱动电路的所有参数均满足标准协议。

电力系统数据采集接口电路隐藏故障诊断方法

传统方法存在一定局限性,难以完全准确地检测隐藏故障。为解决这一问题,本次研究提出并设计了一种电力系统数据采集接口电路隐藏故障诊断方法。首先,对数据采集接口电路进行排查,获取测量电路的故障电流值,并提取出数据采集接口电路隐藏故障的特征。然后,建立了一个电力系统数据采集接口电路隐藏故障诊断模型。最后,利用该模型对数据采集接口电路的隐藏故障进行诊断。同时,还通过分析电力系统数据采集接口电路的运行电磁谐波情况,进一步诊断接口电路的隐藏故障。对比实验结果表明,相比传统方法,所提出的方法在隐藏故障的诊断准确性方面有着更高的水平,具有较强的推广价值。

CMOS混合电压接口电路的静电防护策略分析

阐述CMOS混合电压接口电路的静电防护策略。探讨测试堆叠NMOS(Stacked-NMOS)和不加特别ESD保护的混合电压接口电路ESD性能的方法。为了解决混合电压接口电路ESD问题,有针对性地实现三种不同ESD保护方案,并给出具体的电路设计和测试结果。

高速接口电路发送器的设计

阐述一种高速接口电路发送器的设计,采用分布式架构,包括输入数据接口、数据编码和调制模块、错误检测和纠正模块、缓冲和驱动模块,以及时钟和时序控制模块。通过该设计,能够实现高效可靠的数据传输。

基于车载多媒体主机标准接口电路系统研究

如今,智能网联汽车已经超越了传统汽车产业范畴,其与人工智能、信息通信、大数据等新技术、新兴产业跨界相连,传统机械式操作的汽车音响、空调、仪表已经被越来越多的电子化产品所覆盖。为了保证每个零部件在整车复杂的工作环境下稳定工作,本文以车载多媒体主机的接口匹配电路为例,诠释综合系统设计理念,旨在确保智能座舱多媒体主机、空调、仪表等电器件的工作稳定性。

绝热CMOS与传统CMOS接口电路的设计

为了将绝热CMOS电路嵌入到传统电路系统中替代耗能较大的部件,本文研究并设计绝热CMOS电路和传统CMOS电路两者之间的接口电路:传统CMOS到绝热CMOS(Traditional CMOS to Adiabatic CMOS,TC/AC)的接口电路、绝热CMOS到传统CMOS(Adiabatic CMOS to Traditional CMOS,AC/TC)的接口电路。这样传统CMOS电路可以通过TC/AC接口电路来驱动绝热CMOS电路,绝热CMOS电路可以通过AC/TC接口电路来驱动传统CMOS电路,从而可以利用具低功耗特性的绝热CMOS电路来降低整个电路系统的功耗,增强绝热CMOS电路的实用性。最后计算机模拟验证了TC/AC接口电路和AC/TC接口电路逻辑功能的正确性。

用户线接口电路PBL38710/1及其应用

对用户线接口电路 (SL IC) PBL38710 / 1的工作原理和主要特性进行介绍 ,并给出应用电路。

一种低/高压 MOS 接口电路

一、前言近年来,高压、功率运用中,MOS 管的应用日益广泛。这是因为它具有高的输入阻抗,好的热稳定性及极少的存储效应。特别是它作为电流器件时,可以并联应用而带来不少方便而引人注目。我室自1985年鉴定了“低/高压 MOS 接口电路”后,一方面自己组织小批量生产。

低功耗全数字电容式传感器接口电路设计

电容式传感器被广泛地应用在集成传感器的设计中。近年来,随着无线传感器与射频识别技术的迅速发展,低功耗传感器及其接口电路设计成为热点。低功耗接口电路设计中往往采用低的电源电压,然而当器件工艺进入纳米时代后,低的电源电压使得在电压幅度域处理传感器信号的传统接口电路设计所允许的电压范围进一步降低。针对这种挑战,设计了一种新型的全数字电容式传感器接口电路。该设计基于锁相环原理,将传感器信号处理转移到频率域,因此该设计可以采用全数字结构。设计的接口电路结合湿度传感器,采用中芯国际0.18μm CMOS工艺流片,后期测试结果显示,该接口电路在芯片面积、线性度及功耗上获得了优异性能。尤其是在0.5 V电源电压下,整个接口电路只消耗了1.05μW功率,相比传统传感器接口电路功耗性能获得了极大提升,此设计确实为低功耗传感器接口电路设计提供了一种新方法。

一种新的不受寄生电容影响的电容式传感器接口电路

给出了一种新的用于微小电容检测的接口电路 .在电荷传送电路的基础上 ,引入了一个用于参考微变电容读出的电荷传送电路部分 ,将检测电路与参考电路的输出进行差分放大 ,从而大大提高了电路的稳定性和检测灵敏度 ,同时此电路也保持了电荷传送电路检测微小电容变化不受寄生电容影响的特性 .

一种宽量程气压传感器的接口电路设计与测试标定

高空探测气压传感器,其特点是测量量程宽,满足常压到极低压(10 h Pa)测量,因此,专用型压阻式气压传感器输出信号检测与数模转换接口电路的设计,是推广高空探测气压传感器应用的关键技术之一,具有十分重要的现实意义和广阔的使用前景。本文针对宽量程检测特点设计了压阻式气压传感器专用接口电路,解决了传感器微小电阻变化量的检测问题,并对传感器性能进行测试分析与标定,可实现传感器全量程误差不超过2.6 h Pa,并实现数字化输出,完成传感器接口电路设计。

计算机接口电路的Simulink仿真

由于Simulink的模块库中,缺少各种可编程接口芯片模块,进行接口电路的仿真主要是通过确定电路的功能之后选择Simulink中的有关模块,对这些模块进行修改,重新封装,构建所需要的电路。结合Intel8255A可编程并行接口芯片(PPI),阐述了利用Simulink实现计算机接口电路仿真的过程。

闭环加速度计CMOS接口电路(英文)

采用高压18V CMOS集成电路工艺,设计了一种开关电容闭环加速度计接口电路芯片。芯片电路中包括开关电容型电荷敏感放大器,PID控制电路以及相关双采样电路。采用相关双采样技术并用大面积PMOS晶体管作前级放大器输入级来消除放大器的1/f噪声、失调电压及KT/C噪声;用高环路增益及静电力平衡技术消除后级电路的1/f噪声、电荷注入和时钟馈通。在相同电极的条件下,利用电荷检测与静电力反馈时域分离法,有效地消除了驱动馈通的影响。设计的芯片采用18V电源电压供电,闭环加速度计刻度因子为420mV/g,噪声密度为10μg/2～1/(Hz) ,芯片面积为15.2mm2。

具有自检测功能的闭环加速度计接口电路设计(英文)

为了改善微机电系统(MEMS)电容式加速度计的噪声特性,提出了一种基于开关电容的低噪声闭环接口电路。该电路采用电荷积分器作为前级预放大装置,对寄生电容不敏感,而且具有非常低的噪声。采用相关双采样(CDS)技术消除了1/f噪声和运算放大器失调电压的影响。同时,为了改善系统的动态响应特性,反馈部分采用积分电路,提高了系统阻尼比和响应速度。利用电荷泻放通道实现了自检测功能。采用0.5μm CMOS工艺完成了版图设计,仿真结果表明,系统灵敏度为0.115V/g,非线性度<0.12 %,可检测的最小加速度为20μg,自检测输出与自检测电压成正比。

基于FPGA的高精度光电编码器接口电路的设计

为了提高光电编码器测量的精度,在FPGA内利用VHDL语言,采用自顶向下的设计方法,设计了一种高精度的光电编码器接口电路,实现了鉴相、四倍频、计数、锁存并通过UART发送到PC机终端显示等功能.通过在QuartusⅡ下进行软件仿真和在Altera公司CycloneⅣ系列EP1C12Q240C8芯片上进行硬件测试,结果表明,该方案实现的光电编码器的角位移测量精度可以提高8倍.

计算机无线通信接口电路及程序设计

文章介绍了一种采用TX6000单片发射器芯片、RX6000单片接收器芯片和MAX232A接口芯片构成的计算机无线通信接口电路及程序。