共模抑制的渐变结构高速差分电路设计

本文构建了一种拐角分段阻抗控制的渐变结构高速电路差分线,采用了HFSS三维电磁仿真软件对差分信号进行了建模分析。对混模S参数的仿真分析结果表明:对比平行结构的差分信号设计方式,所提出的添加GND孔渐变结构差分信号在10 GHz范围内差模转差模增大了58.7%,差模转共模减小了38.3%。通过对实物测试显示:添加GND孔渐变结构差分线的S_(d2d1)参数和S_(c2d1)仿真结果和实测结果具有很好的一致性,差分电路差模转共模得到了有效地抑制,对应的差分信号传输效率得到了提升。电场分布表明:渐变结构设计方法极大改善了差分电路转角位置电场分布,避免了差分电路传输线间电场聚集,使差分信号共模噪声和反射损耗减小,实现了高速差分信号传输的连续性。

用于光隔离IGBT栅驱动芯片的高CMTI差分TIA电路

设计了一种基于0.18μm BCD工艺的全差分TIA电路和光隔离IGBT驱动系统。分析了共模瞬态干扰对光隔离驱动系统的影响,提出了一种可以提高共模瞬态抗扰度(CMTI)的全差分TIA结构。TIA的差分输入端分别接一个遮光的PD和一个透光的PD,TIA的差分输出端做电平比较。只有一个TIA的输入能够接收光信号,产生差分增益,但是共模瞬态在隔离层的干扰却能耦合到TIA的两个输入端,因此共模瞬态的干扰作用将会被差分电路的共模抑制比(CMRR)减弱。且加入了窄脉冲滤波电路可滤掉共模瞬态干扰引起的短脉冲误差信号,进一步提高CMTI。所设计的TIA电路的仿真结果显示,CMRR达到105.4 dB,CMTI可以达到325 kV/μs。

用于射频能量收集的低阈值CMOS整流电路设计

基于TSMC 180 nm工艺,设计了一款高效率低阈值整流电路。在传统差分输入交叉耦合整流电路的基础上,提出源极与衬底之间增加双PMOS对称辅助晶体管配合缓冲电容的改进结构,对整流晶体管进行阈值补偿。有效缓解了MOS管的衬底偏置效应,降低了整流电路的开启阈值电压,针对较低输入信号功率,提高了整流电路的功率转换效率(PCE)。同时将低阈值整流电路三级级联以提高输出电压。测试结果显示,在输入信号功率为-14 dBm@915 MHz时,三级级联低阈值整流电路实现了升压功能,能稳定输出1.2 V电压,峰值PCE约为71.32%。相较于传统结构,该低阈值整流电路更适合用于射频能量收集。

基于反相取消结构的全差分微陀螺仪馈通取消电路

由于加工工艺和测试环境的限制,基于MEMS工艺制备的微陀螺仪存在寄生馈通电容,严重干扰信号的检测。而常用的馈通取消方法依赖于微陀螺仪和电路的对称性,难以有效地消除馈通信号。针对以上问题,通过建立包含馈通电容的RLC等效电路模型,分析馈通效应的影响,提出一种结合双边反相取消结构的全差分馈通取消电路,利用反相取消结构调节由差分电路的不对称性所引起的馈通误差,该方法可以在提高驱动力的同时有效消除馈通信号。以方形质量块微振动陀螺仪为研究对象,测试采用该方法取消馈通后的检测信号信噪比(SNR)为25.57dB,相比馈通取消前信噪比提高了13.32倍。测试结果表明该方案能有效地补偿馈通电流并提高微陀螺仪的信号检测性能。

由于电阻精度引起差分放大电路误差的分析

差分放大电路的最大特征就是放大差模信号,抑制共模信号。使用差分放大电路放大信号时,在选择共模抑制比高的集成运放的情况下,为了使输出误差尽可能小,就要保证电阻元件有较高的精度。通过具体计算来说明电阻精度对差分放大电路误差的影响。电阻精度越高误差越小,相反电阻精度越低误差越大。

一种差分放大电路线性范围展宽的方法

差分放大电路的线性范围比较小,在大信号工作时会产生非线性失真。针对这一问题,本文首先对差分放大电路的传输特性进行了分析,然后拟定出差分放大电路的模型,通过严格的理论推导和定量分析,很好地解决了差分放大电路线性范围小的问题。

闭环电容式微加速度计全差分CMOS接口电路

提出了一种用于电容式微加速度计的低噪声、高线性度全差分接口电路。基于开关电容检测技术,该电路采用一种新的双路反馈结构来提高系统线性度,并采用2μmn阱CMOS工艺完成芯片设计。仿真结果证明,电路中采用的双路反馈和全差分检测结构使系统的线性度达到0.01%。加入经过优化设计的比例-微分-积分控制器后,有效减小了系统稳态误差,系统响应速度提高了31%,系统线性度提高了66.7%。在±5 V工作电压下,选取64 kHz作为电路采样频率时,其电路等效输入噪声为8μg·Hz-1/2,系统灵敏度为1.22 V/g,线性度为0.03%,测量范围为±2g。测试结果显示,提出的电路达到高精度微加速度计系统设计要求,可以应用到地震监测、石油勘探等领域中。

差分电容电压转换电路噪声性能分析及测试

本文对电容检测式加速度计系统中广泛采用的差分电容电压转换电路建立了电容电压转换电路的等效噪声模型,并对双运放集成电路芯片所构成的差分电容电压转换电路的本底噪声以及仪表放大器输出端的噪声进行了测试,将电容电压转换电路本底噪声中的差模噪声分量和共模噪声分量进行了分离。测试结果表明影响加速度计系统噪声性能的差模噪声分量占电容电压转换电路本底噪声的50%。

仿真分析差分放大电路的性能

差动放大电路是一种应用电路构造参数的对称性有效抑制"零点漂移"的放大电路。本文首先对差分放大电路的原理进行阐述,然后用仿真分析法对恒流源差分放大电路的工作性能进行仿真分析和计算,得出与理论分析相符合的结果,从而加深了对差分放大电路工作原理的理解。

PSPICE在差分放大电路分析中的应用研究

差分放大电路作为集成运算放大器的输入级电路,具有电路结构复杂、分析繁琐的特点,一直是模拟电子技术设计与分析中的难点。PSPICE作为著名的电路设计与仿真软件,具有仿真速度快、精度高等优点。本文应用PSPICE对差分放大电路的工作特性进行了较全面的仿真,利用PSPICE分析、研究了差分放大电路的时域响应、频率响应以及温度对其性能的影响。

Multisim10在差分放大电路教学中的应用

本文介绍了如何应用Multisim 10仿真软件辅助讲授模拟电子技术教学中的难点章节"差分放大电路"。文章利用Multisim 10首先对差分放大电路进行直流工作点分析;接着介绍了测量差模电压放大倍数和共模电压放大倍数的方法;最后对单端输入情况和双端输入情况进行了实时比较。

基于Multisim的差分放大电路仿真分析

简要介绍Multisim8软件的特点,并对差分放大电路进行仿真分析,研究其如何实现对差模信号放大和对共模信号抑制。仿真结果与理论分析计算一致,在课堂上使模拟电子技术教学更形象、灵活、更贴近工程实际,达到帮助学生理解原理,更好地掌握所学的知识的目的。对提高学生动手能力、分析问题和解决问题的能力具有重要的意义。

差分滤波电路在机车直流电压信号采集中的应用

主要介绍差分滤波电路的原理,以实际应用电路模型进行参数计算,通过试验和仿真验证了电路的正确性,并对具体的工程应用进行了指导。

差分放大电路原理分析

差分放大电路是“模拟电子技术”教学中的难点。本文系统地分析总结了对称差分放大电路的基本原理,定义了差分放大电路的基础概念,提出了本征放大电路及本征参数等相关概念,分析了三种差分放大电路实例,可以有效帮助学生理解掌握相关理论知识,解决学生构建差分放大电路知识体系的困难。

差分放大电路单端输入信号的射极耦合传输及等效变换

用电路分析的方法对差分放大电路单端输入信号的射极耦合传输及等效变换进行了深入研究,目的是探索单端输入差分放大电路中输入信号的作用过程。差分放大电路的单端输入信号,经差分管的发射极耦合传输,在输入回路可等效变换为差模输入信号、共模输入信号的叠加,且等效变换时与发射极电阻Re取值大小无关,Re取值大小反映了对共模输入信号的抑制程度。所述方法的创新点是给出了单端输入信号在输入回路作用下的物理过程,完善了单端输入信号的等效变换方法。

单端转差分电路相位噪声消除系统研究

为缩小由不理想噪声带来的电路公共相位误差,设计一种新型的单端转差分电路相位噪声消除系统。在单端转差分相位板中,连接DSP电路与旁系相位噪声滤波器,完成新型噪声消除系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,估计电路相位噪声的导频与信道条件,并对系统的消除遍历容量进行定点分析,并以其为前提对噪声数据的传输与消除流程进行完善,实现新型消除系统的软件运行环境搭建,软硬件结合,完成单端转差分电路相位噪声消除系统研究。改变转差分系数设计对比实验结果表明,与理想相位噪声消除系统相比,应用新型电路相位噪声消除系统后,电子噪声干扰量的最大值不超过6.5×10~7dB,相位消除比特率明显降低,不理想噪声带来的电路公共相位误差得到有效缓解。

单端输入差分放大电路输入信号的等效变换

本文对单端输入差分放大电路发射极耦合传输的分析方法进行了深入研究,利用电路分析的方法将单端输入信号等效变换成差模输入信号与共模输入信号的叠加。指出等效变换并不需要发射极电阻Re很大的条件,Re的取值大小只反映对共模输入信号的抑制程度。并把这种方法与输入信号用数学方法等效变换进行了对比,得出这两种输入信号的等效变换方法具有等效性的结论。并介绍了单端输入差分放大电路的教学处理方法。

基于Multisim的差分放大电路基本形式仿真分析

模拟电路中常用的差分放大电路是构成直接耦合放大电路的基本电路单元,对于放大微弱信号有着极其重要的作用。本文分析了差分放大电路的基本性能和输入输出的四种不同接法,然后在理论分析的基础上,利用Multisim仿真软件提供的基本仿真分析方法,分别对差分放大电路的双端输出和单端输出进行了详细的仿真分析,测量了电路的静态工作点,电路的差模、共模特性,并对电路的输入、输出波形进行了分析。

差分比例运算电路的设计方法

本文分析了一些文献给出的差分比例运算电路的运算关系,指出在输入端电阻平衡时输入信号比例系数的取值范围受到限制。在深入分析比例系数之差与平衡条件之间关系的基础上,给出了输入信号以任意比例系数参与运算的改进方案,使电路具有普遍适用性,并给出了电路的设计方法与步骤。

基于Multisim的恒流源式差分放大电路分析

以Multisim为平台分析恒流源式差分放大电路。使用虚拟电压表、电流表、示波器、函数发生器等虚拟元件,仿真分析恒流源式差分放大电路的工作特性,并演示Multisim中虚拟仪器及各种分析方法的使用。对差分放大器中各三极管的静态工作点和差模电压放大倍数的仿真分析结果与理论计算相符。