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一种用于传感器模拟前端的可编程增益放大器
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作者 王程 张加宏 +1 位作者 刘祖韬 邹循成 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第2期230-237,245,共9页
基于华虹0.18μm CMOS工艺设计了一款用于传感器模拟前端的可编程增益放大器(PGA),其整体采用全差分结构来抑制传感器输出的共模噪声、直流分量以及供电电源的输出噪声。该电路由仪表放大结构轨对轨输入级、轨对轨自动调零全差分运算放... 基于华虹0.18μm CMOS工艺设计了一款用于传感器模拟前端的可编程增益放大器(PGA),其整体采用全差分结构来抑制传感器输出的共模噪声、直流分量以及供电电源的输出噪声。该电路由仪表放大结构轨对轨输入级、轨对轨自动调零全差分运算放大器、数字控制电路以及直流分量消除电路这四个部分构成,同时采用连续时间自动调零校准技术来降低其输入失调电压。PGA的放大倍数为5 bit调节,共12个档位,分别为1,2,4,8,…,1024,2048倍。在3.3 V电源电压下,PGA输入输出摆幅为0.2~3.1 V。在输入500 mV的直流分量条件下,在-40~125℃的温度范围内,可将直流分量抑制到47.6μV。通过Virtuoso软件进行电路设计、版图绘制以及仿真验证,后仿真结果表明,在进行100次蒙特卡罗仿真下,电源抑制比和共模抑制比在1 kHz处的平均值分别约为110.3 dB和116.1 dB,输入失调电压的1σ值约为21.3μV。 展开更多
关键词 可编程增益放大器 输入输出范围 自动调零校准 电源抑制比 共模抑制比
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基于斩波稳定技术的可编程增益放大器
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作者 陈泽锴 卢宏斌 +1 位作者 汪家奇 申人升 《微处理机》 2024年第5期7-12,共6页
为满足模拟前端检测电路的低噪声、低失调的要求,介绍一种采用0.18μm CMOS工艺制作的基于斩波稳定技术的可编程增益放大器。采用斩波稳定技术降低失调与低频1/f噪声,利用可编程增益级提高模拟前端电路输出摆幅的利用率,以满足不同环境... 为满足模拟前端检测电路的低噪声、低失调的要求,介绍一种采用0.18μm CMOS工艺制作的基于斩波稳定技术的可编程增益放大器。采用斩波稳定技术降低失调与低频1/f噪声,利用可编程增益级提高模拟前端电路输出摆幅的利用率,以满足不同环境下的检测需求。该款放大器从1 Hz到10 kHz的等效输入噪声积分值为1.43μV,使用阻抗增强电路实现4.52 GΩ的运放输入阻抗;采用C-2C电容阵列作为可变电容阵列,可实现0~15倍最小步长1/64倍的增益调节,对于需要精细化调节增益的低噪声电路有广泛的应用场景。 展开更多
关键词 斩波稳定技术 可编程增益放大器 阻抗增强电路
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一种应用于高精度ADC的可编程增益放大器的设计
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作者 王思远 梁思思 +1 位作者 李琨 叶明远 《电子与封装》 2024年第10期87-92,共6页
设计了一种应用于高精度ADC的可编程增益放大器(PGA)。整体环路采用可调节的反馈电阻来调节增益,同时适配可调节的反馈电容来稳定环路工作带宽。内部核心运放采用折叠共源共栅级加轨对轨共源级的两级全差分结构,其输入管采用PMOS管来降... 设计了一种应用于高精度ADC的可编程增益放大器(PGA)。整体环路采用可调节的反馈电阻来调节增益,同时适配可调节的反馈电容来稳定环路工作带宽。内部核心运放采用折叠共源共栅级加轨对轨共源级的两级全差分结构,其输入管采用PMOS管来降低噪声,同时使用输入尾电流监控和增益提高技术来提高环路的精度。仿真结果表明,该PGA对3种不同输入幅度的信号处理后,3 dB带宽稳定在13 kHz附近,信噪比均在100 dB以上,符合高精度ADC对前端信号处理的需求。 展开更多
关键词 高精度ADC 可编程增益放大器 低噪声
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一种71 dB动态范围的低噪声可编程增益放大器 被引量:1
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作者 范佳航 罗萍 +1 位作者 张致远 龚正 《微电子学》 CAS 北大核心 2023年第4期547-552,共6页
介绍了一种采用0.18μm CMOS工艺制作的动态范围达71 dB、步长为1 dB的低噪声可编程增益放大器。为了克服传统的三运放仪表放大器共模输入范围受限的缺点,本设计采用了电流模架构,实现轨到轨的共模输入范围。内部运放采用斩波来减小其... 介绍了一种采用0.18μm CMOS工艺制作的动态范围达71 dB、步长为1 dB的低噪声可编程增益放大器。为了克服传统的三运放仪表放大器共模输入范围受限的缺点,本设计采用了电流模架构,实现轨到轨的共模输入范围。内部运放采用斩波来减小其失调电压和低频1/f噪声。增益控制由粗调级和精调级两部分来实现,粗调级将电压信号转换为电流信号,精调级将电流信号恢复为电压信号,最终实现宽范围和高精度。仿真结果表明,该设计总共实现了-3 dB~68 dB的增益范围和1 dB的步长;在48 dB增益下1 Hz到100 kHz的等效输入噪声为3.573μV,1 kHz处CMRR和PSRR分别为118.9 dB和120.6 dB。 展开更多
关键词 可编程增益放大器 斩波 双向电流镜 开关电阻网络
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带直流漂移校正的低功耗可编程增益放大器 被引量:5
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作者 刘畅 郭桂良 +1 位作者 杜占坤 阎跃鹏 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期23-26,共4页
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 1.8 V 1... 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 1.8 V 1P6 M 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0~60 dB,1 dB步进,增益以dB线性变化,最大可校正输入直流漂移为200 mV,直流漂移校正时间约为10μs,带宽为6 MHz,整体功耗仅为1.8 mW。 展开更多
关键词 可编程增益放大器 直流漂移校正 DB线性
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可编程增益放大器在小信号数据采集系统中的应用 被引量:7
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作者 白凤山 黄威 张立倩 《电测与仪表》 北大核心 2003年第2期52-54,17,共4页
首先介绍了可编程增益放大器的概念、特点和作用,然后给出了一个基于PC机ISA总线的数据采集卡,利用AD526实现的可编程增益放大器及与A/D模块和总线间的接口电路,并讨论了设计中应注意的事项。
关键词 可编程增益放大器 数据采集 AD526
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低功耗电荷泵可编程增益放大器的设计与实现 被引量:3
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作者 孟新 莫太山 马成炎 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期752-756,共5页
提出了一种低功耗电荷泵可编程增益放大器(PGA)电路模型。通过简单数学建模和VerilogA仿真,得出了一般自动增益控制电路(AGC)优化稳定时间的条件和简化模型,通过ADC、电荷泵,进一步简化电路,降低功耗,并实现数字控制功能。根据这种设计... 提出了一种低功耗电荷泵可编程增益放大器(PGA)电路模型。通过简单数学建模和VerilogA仿真,得出了一般自动增益控制电路(AGC)优化稳定时间的条件和简化模型,通过ADC、电荷泵,进一步简化电路,降低功耗,并实现数字控制功能。根据这种设计,采用TSMC0.18μm CMOS单层多晶硅6层金属工艺,实现了一个功耗电流为1mA、线性增益范围为60dB的电荷泵可编程增益放大器。 展开更多
关键词 可编程增益放大器 自动增益控制电路 可变增益放大器 电荷泵 模数转换器
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一种具有1~128倍可变增益放大器的低功耗Sigma⁃Delta ADC
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作者 聂勇 吴旦昱 +2 位作者 王丹丹 唐朝 吴霖真 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期476-482,共7页
为满足传感器应用的低功耗需求,设计并实现了一种低功耗Sigma⁃Delta模数转换器(ADC)芯片。该ADC采用一阶全差分开关电容Sigma⁃Delta调制器,且集成了可编程增益放大器(PGA)和Bandgap;使用1.5 bit量化结构,相较于1 bit量化结构减小了3 dB... 为满足传感器应用的低功耗需求,设计并实现了一种低功耗Sigma⁃Delta模数转换器(ADC)芯片。该ADC采用一阶全差分开关电容Sigma⁃Delta调制器,且集成了可编程增益放大器(PGA)和Bandgap;使用1.5 bit量化结构,相较于1 bit量化结构减小了3 dB的量化误差;使用优化的反馈电路,减小了电容失配引入的误差;PGA采用轨到轨的运放电路拓扑,增大了整个芯片的电压适应范围。基于180 nm CMOS工艺对该ADC进行了设计和流片。测试结果表明:该Sigma⁃Delta ADC在采样频率512 kHz、过采样率(OSR)为256时,峰值信噪谐波失真比(SNDR)和有效位数(ENOB)分别为75.29 dB和12.21 bit,芯片功耗仅为0.92 mW。芯片能在2.3~5.5 V宽电源电压范围内正常工作,可实现最大128 V/V的增益。适用于小型传感器的信号测量应用,可以满足小型传感器低功耗、高精度的需求。 展开更多
关键词 模数转换器(ADC) 全差分开关电容器 Sigma⁃Delta调制器 1.5 bit量化 低功耗 可编程增益放大器(PGA)
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带有DCOC结构的中频可编程增益放大器 被引量:2
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作者 陈曦 王自强 +1 位作者 张春 王志华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1041-1045,共5页
介绍了一种用于射频识别接收机、能有效消除直流失调的中频可编程增益放大器。单级放大器的仿真结果可提供-10~20dB的增益控制范围,增益步长为2dB,增益误差小于0.3dB。通过在直流失调消除环路中增加一级滤波器的方法,有效地降低了直流... 介绍了一种用于射频识别接收机、能有效消除直流失调的中频可编程增益放大器。单级放大器的仿真结果可提供-10~20dB的增益控制范围,增益步长为2dB,增益误差小于0.3dB。通过在直流失调消除环路中增加一级滤波器的方法,有效地降低了直流失调和低频噪声,在40kHz工作频率下等效输入噪声电压38.04nV/Hz,直流失调消除电路可将输出直流失调量抑制在输入失调量的2%范围以内。电路采用0.18μm1P6MCMOS工艺实现。 展开更多
关键词 增益可编程放大器 直流失调消除环路 低噪声 射频识别
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CMOS图像传感器中可编程增益放大器的设计 被引量:2
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作者 桑红石 刘晓磊 刘丽艳 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期477-480,共4页
设计了一个低功耗宽摆幅全差分开关电容可编程增益放大器(PGA)。该放大器可实现近似1 dB步进,0~15 dB增益变化范围,可用于CMOS图像传感器。提出了一种可调补偿电容的运算跨导放大器(OTA),通过补偿电容调节OTA带宽,大大降低了PGA的... 设计了一个低功耗宽摆幅全差分开关电容可编程增益放大器(PGA)。该放大器可实现近似1 dB步进,0~15 dB增益变化范围,可用于CMOS图像传感器。提出了一种可调补偿电容的运算跨导放大器(OTA),通过补偿电容调节OTA带宽,大大降低了PGA的功耗。采用TSMC3.3 V 0.18μm工艺,在20 MSPS采样率下,使用Hspice仿真。结果显示,电路功耗仅为7 mW,输出摆幅为轨至轨,精度为12位。 展开更多
关键词 可编程增益放大器 运算跨导放大器 开关电容 图像传感器
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可编程增益放大器AD526在应变测量中的应用 被引量:3
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作者 赵斌 匡丽红 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2003年第3期48-49,53,共3页
在动态应变信号测试中,经常需要根据信号的幅值不断调整放大器的放大倍数,测量电路复杂,精度低。采用可编程增益放大器和单片机构成自动调整放大增益的应变测试系统,该系统可对动态小应变信号进行采集处理,测量精度高,通用性强。
关键词 应变 可编程增益放大器 单片机 增益
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电离规离子流可编程增益放大器的设计 被引量:3
12
作者 朱武 金波 陈秋敏 《真空》 CAS 2014年第1期1-4,共4页
采用前置微电流放大器和可编程增益放大器两级运放,实现电离规离子流的可编程增益放大,以满足在真空度迅速变化且动态范围较宽时对真空度的快速准确测量。介绍了微弱电流信号的放大原理、器件选择原则、单片机控制可编程增益放大器的实... 采用前置微电流放大器和可编程增益放大器两级运放,实现电离规离子流的可编程增益放大,以满足在真空度迅速变化且动态范围较宽时对真空度的快速准确测量。介绍了微弱电流信号的放大原理、器件选择原则、单片机控制可编程增益放大器的实现方法、电路抗干扰措施等,并给出了部分测试结果。本文设计的电离规离子流放大电路具有增益动态范围宽、精度高、响应速度快等优点,为托卡马克装置的真空度快速测量系统中离子流测量电路提供了设计参考。 展开更多
关键词 电离规 离子流 前置放大器 可编程增益放大器
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加速自校正直流漂移的可编程增益放大器 被引量:1
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作者 易青 杨洪文 +1 位作者 郭桂良 阎跃鹏 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第8期92-95,共4页
设计了一种应用于移动数字多媒体广播系统终端的可编程增益放大器。该可编程增益放大器采用源极反馈电阻可变的差分放大器结构,且带有直流漂移校正电路。分析了校正直流漂移时间的决定因素,通过采用双带宽切换的方法加速校正过程。分... 设计了一种应用于移动数字多媒体广播系统终端的可编程增益放大器。该可编程增益放大器采用源极反馈电阻可变的差分放大器结构,且带有直流漂移校正电路。分析了校正直流漂移时间的决定因素,通过采用双带宽切换的方法加速校正过程。分析了引发输出直流漂移发生变化的因素,设计了增益控制信号触发的双带宽控制信号发生电路。可编程增益放大器采用TSMC0.25μm CMOS工艺。仿真结果表明,放大器的动态范围为30-84db,2db步进,对输入直流漂移的校正效果为-21.45db,加速后的直流漂移校正时间约15ps。 展开更多
关键词 可编程增益放大器 直流漂移 双带宽 加速自校正
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低功耗恒定带宽可编程增益放大器的设计 被引量:3
14
作者 赵亮 《现代电子技术》 北大核心 2015年第12期126-128,共3页
随着无线智能终端功能的不断丰富,可穿戴设备、无线传感器网络、无线手持终端等得到了快速发展,如何降低射频收发机的功耗成为了越来越突出的问题。作为射频收发机重要模块的可变增益放大器,其电路设计的好坏往往直接决定了射频接收... 随着无线智能终端功能的不断丰富,可穿戴设备、无线传感器网络、无线手持终端等得到了快速发展,如何降低射频收发机的功耗成为了越来越突出的问题。作为射频收发机重要模块的可变增益放大器,其电路设计的好坏往往直接决定了射频接收机的总体性能,在此研究并设计一种低功耗恒定带宽可编程增益放大器,该可编程增益放大器主要由2个Gm跨导单元、压控电流衰减器以及电阻阵列构成。采用两个高线性度Gm跨导单元有效减小芯片面积和功耗,并且增益变化不会导致带宽变化。在TSMC 130 nm CMOS工艺下进行了后仿真验证,实验结果显示该可编程增益放大器在1.2 V电源电压下以400μA的电流消耗实现了增益调节范围0~40 dB,增益连续调节,线性度OIP3为18.84 dB,性能良好。 展开更多
关键词 可编程增益放大器 恒定带宽 低功耗 射频收发机
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数控电位器实现的宽增益软件可编程放大器 被引量:1
15
作者 黄采伦 《电测与仪表》 北大核心 1998年第11期34-36,共3页
叙述电阻可编程放大器AD625与数控电位器X9241组成的宽增益范围的软件可编程放大器的设计及组成,并介绍了一个实用的、测量范围宽的高精度数据采集系统。
关键词 数控 电位器 可编程放大器 数据采集 增益
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可编程增益放大器MCP6S2X在多路信号采集中的应用 被引量:3
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作者 邢丽娟 李胜玉 杨世忠 《国外电子元器件》 2004年第2期71-74,共4页
MCP6S2X系列是MicrochipTechnology公司推出的可编程增益放大器 ,可广泛用于多路模拟传输应用、信号采集、A/D转换驱动和信号测量系统中。文中介绍了MCP6S2X系列的结构和功能 ,并通过多路信号采集电路的比较说明了该芯片的主要特点。最... MCP6S2X系列是MicrochipTechnology公司推出的可编程增益放大器 ,可广泛用于多路模拟传输应用、信号采集、A/D转换驱动和信号测量系统中。文中介绍了MCP6S2X系列的结构和功能 ,并通过多路信号采集电路的比较说明了该芯片的主要特点。最后给出了一个MCP6S2X的实用电路。 展开更多
关键词 可编程增益放大器 MCP6S2X 多路信号采集 实用电路
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AD8555型数字可编程放大器的原理及应用 被引量:3
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作者 刘长泉 赵旭 陈岚岚 《国外电子元器件》 2006年第5期54-56,共3页
AD8555是ADI推出的一款增益及输出失调,可数字编程的零漂移桥式传感放大器,特别适合于多点或多参量测量系统的前向通道,可对各种传感器信号进行调理。文中介绍了AD8555的引脚功能、内部结构和工作原理,并给出AD8555的典型应用。
关键词 AD8555 数字可编程 传感信号放大器 应用
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一种数字可编程放大器的设计 被引量:1
18
作者 张世莉 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期142-144,共3页
文章介绍了一种高精度数字可编程放大器的设计原理 ,并给出了实验结果。该电路可广泛应用于数据采集系统、自适应伺服系统和量程自动转换的
关键词 数字可编程放大器 模拟集成电路 数据采集
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运算放大器与开关组成的高精度可编程增益放大器 被引量:1
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作者 史延龄 李洪津 史小敏 《电子与自动化》 1997年第2期47-49,共3页
运算放大器与开关组成的高精度可编程增益放大器史延龄李洪津史小敏(工程兵指挥学院,徐州市,221004)在数字控制系统和计算机控制系统中,常需要把现场微弱信号进行精确放大,放大倍数由逻辑电路或软件控制。这就需要设计或选... 运算放大器与开关组成的高精度可编程增益放大器史延龄李洪津史小敏(工程兵指挥学院,徐州市,221004)在数字控制系统和计算机控制系统中,常需要把现场微弱信号进行精确放大,放大倍数由逻辑电路或软件控制。这就需要设计或选择高精度增益可编程放大电路。目前,... 展开更多
关键词 增益放大器 可编程 运算放大器 开关 设计
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一种基于单片机的可编程自动增益放大器的实现
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作者 白凤山 张立倩 黄威 《内蒙古大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期697-701,共5页
介绍了软件可编程增益放大器 AD52 6的特点和用法 ,并利用 AD52 6和 AT 89C51单片机实现了可编程自动增益放大器 ,给出了一个将其成功用于 ISA总线数据采集系统的实例 .
关键词 可编程自动增益放大器 软件可编程增益放大器 单片机 数据采集 AD526 A/D转换
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