一种精确恒定跨导偏置的Gm-C滤波器设计

针对片上Gm-C滤波器的自动频率调谐电路结构复杂、功耗大和精度低的问题,提出了一种精确的恒定跨导偏置电路.该电路通过使跨导管的跨导恒等于片外高精度电阻来稳定滤波器截止频率.给出了电路的推导,设计了滤波器及跨导器.将此电路应用于无线传感器网络节点芯片中九阶低通滤波器,进行了仿真;基于SMIC中0.18μm、1.8 V的1P6M CMOS工艺,采用无源LC滤波器原型综合的方法实现滤波器,并完成测试.结果表明,该滤波器的截止频率与设计值相差仅为1%,带内纹波小于0.8 dB,输入噪声电压小于25 nV/Hz～(1/2),功耗仅为1.6 mW,满足无线传感器网络节点芯片的要求.

一种恒跨导高增益轨到轨运算放大器

基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种新颖的恒跨导高增益轨到轨运算放大器。输入级仅由NMOS管差分对构成,采用电平移位及两路复用选择器控制技术,在轨到轨共模输入范围内实现了输入级恒跨导。中间级采用折叠式共源共栅放大器结构,运算放大器能获得高增益。输出级采用前馈型AB类推挽放大器,实现轨到轨全摆幅输出。利用密勒补偿技术进行频率补偿,运算放大器工作稳定。仿真结果表明,在1.8V电源电压下,该运算放大器的直流开环增益为129.3dB,单位增益带宽为7.22MHz,相位裕度为60.1°,整个轨到轨共模输入范围内跨导的变化率为1.44%。

一种低抖动电荷泵锁相环的设计

采用动态鉴频鉴相器、基于常数跨导轨到轨运算放大器的电荷泵、差分型环形压控振荡器,设计了一种低抖动的电荷泵锁相环。基于SMIC 0.18-μm CMOS工艺,利用Cadence软件完成了电路的设计与仿真。结果表明,动态的鉴频鉴相器,有效消除了死区。新型的电荷泵结构,在输出电压为0.5 V^1.5 V时将电流失配减小到了2%以下。压控振荡器在频率为1 MHz时输出的相位噪声为-94.87 d B在1 MHz,调谐范围为0.8 GHz^1.8 GHz。锁相环锁定后输出电压波动为2.45 m V,输出时钟的峰峰值抖动为12.5 ps。

1.5V低功耗CMOS恒跨导轨对轨运算放大器

运算放大器是模拟集成电路中用途最广、最基本的部件。随着系统功耗及电源电压的降低,传统的运算放大器已经不能满足低压下大共模输入范围及宽输出摆幅的要求。轨对轨运算放大器可以有效解决这一问题,然而传统的轨对轨运算放大器存在跨导不恒定的缺点。本文设计一种1.5V低功耗CMOS恒跨导轨对轨运算放大器,输入级采用最小电流选择电路,不仅实现了跨导的恒定,而且具有跨导不依赖于理想平方律模型、MOS管可以工作于所有区域、移植性好的优点。输出级采用前馈式AB类输出级,不仅能够精确控制输出晶体管电流,而且使输出达到轨对轨全摆幅。所设计的运算放大器采用了改进的级联结构,以减小运算放大器的噪声和失调。基于SMIC0.18μm工艺模型,利用Hspice软件对电路进行仿真,仿真结果表明,当电路驱动2pF的电容负载以及10kΩ的电阻负载时,直流增益达到83.2dB,单位增益带宽为7.76MHz,相位裕度为63°;输入输出均达到轨对轨全摆幅;在整个共模输入变化范围内跨导变化率仅为2.49%;具有较高的共模抑制比和电源抑制比;在1.5V低压下正常工作,静态功耗仅为0.24mW。

采用最大电流选择的恒定跨导Rail-to-RailCMOS运放输入级

基于TSMC0.18-μmCMOS工艺设计了一种具有恒定跨导的1.8Vrail-to-railCMOS运算放大器的输入级。采用两路结构相同的最大电流选择电路实现输入级总跨导的恒定。电路采用Hspice仿真,工作电压1.8V。输入级在强反型层工作时,电路的总跨导偏差在5%之内;弱反型层工作时,总跨导偏差在8%之内。

一种恒定跨导输入放大器

随着低电压系统的广泛应用和对性能要求的提高,要求输入跨导放大器具有宽输入电压动态范围。文章论述了一种较为简单的电路可以实现宽摆幅恒定跨导,包括主跨导放大器、负跨导放大器和求和电路。电路模拟证明这种简单结构具有很高的共模电压输入范围和很低的谐波失真。

一种前馈型全摆幅恒跨导准恒增益CMOS运放设计

设计了一种适合在低电源电压下工作的前馈型输入级放大结构,在全摆幅的动态工作范围内,输入级跨导保持不变,采用负载电流补偿以保证增益近似恒定,输出采用前馈型AB类输结构,实现全摆幅输出。

一种Rail-to-Rail运算放大器设计

基于SMIC 0.18μm CMOS混合信号工艺设计了一种低功耗轨对轨运算放大器,并用Spectre仿真器对运放的各种性能参数进行了仿真。运放采用3.3V电源,输入共模电压和输出摆幅均达到了轨对轨,输入级跨导在整个输入共模电压范围内仅变化15%,直流开环增益为99dB,单位增益带宽为3.2MHz,相位裕度为59°(10pF负载电容),功耗为0.55mW。

恒定温度应力下航天继电器贮存寿命预测方法的研究

航天继电器这类一次性使用且长期处于密封状态的产品,为保证其各阶段始终保持在备用激活状态,有必要对继电器的贮存寿命进行预测。河北工业大学电器研究所对某型号100台继电器的800对触点进行了长期的加速寿命贮存试验,在此基础上,本文选取恒定温度条件125℃,对多组触点的23周的释放电压参数数据进行分析,建立GM(1,1)模型和BP神经网络模型对航天继电器的贮存寿命进行预测,分析两种方法的预测数据,继而建立GM-BP滚动模型预测贮存寿命,结果表明结合灰理论和神经网络理论的GM-BP滚动模型预测数据的平稳性明显优于单独的2种模型。

恒跨导高摆率轨对轨运算放大器的设计

本文在分析MOS管恒跨导输入级和AB类输出级运算放大器的基础上设计了一个高摆率、恒跨导的轨对轨运算放大器。在输入级中采用了齐纳二极管的稳压原理,保证Rail-to-Rail运算放大器的输入跨导恒定。为了实现高转换率,本文采用了一种新型的压摆率提高电路。另外,为了提高系统的稳定性,采用了控制零点的米勒补偿进行频率补偿。采用CSMC 0.5 μm CMOS工艺,用H-Spice对整个运算放大器电路进行仿真验证,结果表明运算放大器输入输出范围基本达到满摆幅,最大跨导变化率仅为3.9%和具有较高的增益和摆率。

典型恒跨导全摆幅运放的比较和设计

恒跨导全摆幅运放作为一种低压运算放大器被广泛地应用于模拟电路和数模混合电路中。通过对三种典型恒跨导运放的工作原理、设计思想进行的比较研究,并对这三种运放的跨导变化进行了仿真。研究结果表明,最大电流选择电路的跨导变化率最小,转换速率恒定,但电路结构复杂。

基于灰色系统理论的科技人才资源优化配置

在科技人才资源的灰色优化配置过程中 ,首先进行科技人才资源对人均国民生产总值的灰色关联分析 ;然后建立科技人才资源的灰色预测模型并进行检验和实际预测 ;最后把分析得出的各类科技人才对人均国民生产总值的灰色关联度作为确定其对社会、经济和科技发展的贡献率灰数的依据。首次提出灰常数这个概念 ,进而进行科技人才资源的灰色优化配置。实例表明 ,该方法可行。

具有精确恒定跨导偏置电路的G_m-C滤波器

改进了一种精确恒定跨导偏置电路,通过对电流和晶体管尺寸的设计使主电路跨导恒等于外接高精度电阻跨导,与传统结构相比具有更高的精度。将该偏置电路应用于无线传感网芯片中9阶Gm-C椭圆低通滤波器的设计,使该滤波器省去了片上调谐电路的设计,在降低功耗的同时提高了精度,节省了面积。设计基于SMIC 0.18μm 1.8 V 1P6M CMOS工艺,芯片面积仅为0.9 mm×0.22 mm,测试结果表明,该滤波器的截止频率与设计值相差在1%以内,输入噪声电压小于25 nV/Hz,消耗电流仅为0.9 mA,满足无线传感网节点芯片的要求。

基于二级修正的区域水资源需求量预测模型

根据区域社会经济发展的用水现状以及水资源需求的总体变化趋势,将Logistic生长曲线模型和GM(1,1)等维新息模型相结合,建立组合预测模型,组合预测区域水资源需求量,并利用ARIMA模型对区域水资源需求量的组合预测结果进行一级修正;在此基础上,根据区域节水规划的总体目标,剖析区域社会经济发展综合节水潜力,对区域水资源需求量的一级修正结果进行二级修正,最终得到区域水资源需求量的综合预测结果。算例分析结果表明,模型具有较高的预测精度。

一种高增益的轨至轨运算放大器的设计与仿真

采用了"4I/I原理",基于0.25 um CMOS工艺,设计了一种高增益、恒跨导的输入输出轨至轨运算放大器.并讨论了该运算放大器的性能、原理及设计方法.仿真结果表明,该放大器适于较低工作电压,可作为模拟IP核电路.

2.5V/0.25umRail-to-Rail运算放大器

本文采用0.25um CMOS工艺,设计了一种rail-to-rail运算放大器,该放大器用2.5V单电源供电,其输入共模范围和输出信号摆幅可以达到零电源电压,单位增益带宽为320MHz,相位裕度为60°.

移动数字电视接收机中宽带RF RSSI的设计

基于UMC 0.18μm RF CMOS工艺,设计并实现了一个应用于移动数字电视接收机射频前端的接收信号强度指示仪(RF RSSI)。提出了一种全新的功率检测电路,相对于传统的非平衡源级耦合对整流器,具有设计简单、功耗低以及良好的宽带功率指示功能;电路中前置放大器采用恒定跨导(Gm)偏置技术,输出放大器为三运放仪表放大器(IA),其增益均为片上电阻的比值,因此受工艺、温度、电源电压影响较小。芯片测试结果表明,在1.8 V电源电压下,工作频率470～860 MHz范围内,该RF RSSI的动态功率检测范围为-25～-15 dBm,非线性误差小于±1.5 dB,同时功耗仅为7 mW。满足接收机系统要求。

基于灰色神经网络模型的城市产业结构演变趋势预测

基于城市产业结构发展现状及其变化趋势,建立BP神经网络模型和灰色GM(1,1)等维新息模型的组合模型,对城市产业结构演变趋势进行预测分析,以提高预测的精确性,并对城市产业结构演变过程中各产业比重进行权重修正,以保障城市产业结构比重之和恒定为常数1,为正确认识城市产业演变趋势和内部关系提供准确的信息。

一种恒跨导轨对轨输入/输出CMOS运算放大器

设计了一种CMOS恒跨导轨对轨输入/输出运算放大器,输入级采用负反馈技术控制尾电流,能自调整gm并使之保持恒定;输出级采用前向偏置AB类输出结构,实现轨对轨输出的同时减小了静态功耗。整个电路在5 V电源电压下,电压增益达到136 dB(1 MΩ电阻和1 pF电容并联负载),单位增益带宽为9.7 MHz,相位裕度62.4°。

水文地质条件对页岩气开采控制

通过对比页岩气定压开采与承压水定降深开采的相似性,建立起二者指标之间的对应关系;借鉴美国页岩储层典型参数及Barnnet页岩年产量变化规律,从水文地质的角度,建立起水文地质概念模型;利用GMS软件,对页岩气开采进行数值模拟。从模型结果看,11个拟合值中,6个相对误差在5%之内,4个在10%之内,只有一个接近20%,拟合结果较为理想。说明用水文地质方法研究页岩气开采是合理的;也表明开采过程中页岩气产量由游离气和吸附气组成,当游离气开采完毕后,产量主要由吸附气维持,解吸气还有再吸附现象。当盖层开启程度由微裂缝区的25%,50%,75%到100%依次增加时,开采年限按6a,4 a,2 a,1 a依次减少;不同开启程度下,相同开采年的开采量也依次降低;在每种开启程度下,年产量与原来的年产量的比值也依次降低。任何侧向边界若出现断层,不论其开启程度为微裂缝区的25%,50%,75%还是100%,均达不到定压开采条件。从敏感分析可知,当页岩压裂达到一定程度时,页岩气的析出对页岩气产量影响是最关键的。最后对页岩气开采提出相应的建议。