嵌套式斩波运放的分析与设计

针对传统的斩波运放具有大残余失调的特点,设计了一个嵌套式斩波运放。基于SMIC0.18μm工艺,通过Spectre仿真工具进行验证与仿真,运放的开环增益达到78.3dB,共模抑制比达到112dB。在斩波频率fchophigh=10kHz、fchoplow=500Hz的条件下,通过使用非匹配斩波开关,分别对单斩波和嵌套式斩波运放进行仿真。结果表明,嵌套式斩波技术能有效减小残余失调的影响。适用于带宽较低的微弱信号检测与处理电路,如传感器前端读出电路和音频信号放大电路等。

一种适用于传感器信号检测的斩波运算放大器

提出一种适合传感器微弱信号检测应用的全差分低噪声、低失调斩波运算放大器。采用两级折叠共源共栅运放结构,基于斩波稳定及动态元件匹配技术,通过在运放低阻节点的电流通路上添加斩波开关的设计方式,增加了运放的输入信号带宽和输出电压摆幅。芯片采用TSMC 0.18μm 1P6MCMOS工艺实现。测试结果表明,在1.8V电源电压,25kHz输入信号和300kHz斩波频率下,斩波运放输入等效失调电压小于120μV,在10Hz～1kHz之间,输入等效噪声为5nV/Hz^(1/2),最高开环增益为84dB,单位增益带宽为4MHz。

适用于低通跨阻滤波器的低噪声低失调斩波全差分运放

零中频接收机的核心模块低通跨阻滤波器需要低噪声低失调的全差分运放,针对传统全差分运放具有高噪声高失调的缺点,设计了一种嵌套式斩波全差分运放。基于hlmc40lp工艺,通过Spectre仿真工具进行仿真与验证。斩波频率fchopper,low=1 k Hz、fchopper,high=1 MHz时的仿真结果表明,设计的运放具有较低的输入等效噪声(输入等效噪声功率谱密度在100 Hz处仅为7.668 n V/sqrt(Hz)),较低的输入失调电压(1.007 V),运放的开环增益为84.6 d B,运放的增益带宽积为140 MHz。

一种基于斩波调制的低压高精度CMOS带隙基准源

实现了一种适用于SOC的低压高精度带隙基准电压源设计。利用斩波调制技术有效地减小了带隙基准源中运放的失调电压所引起的误差,从而提高了基准源的精度。考虑负载电流镜和差分输入对各2%的失配时,该基准源的输出电压波动峰峰值为0.31 mV。与传统带隙基准源相比,相对精度提高了86倍。在室温下,斩波频率为100 kH z时,基准源提供0.768 V的输出电压。当电源电压在0.8 V到1.6 V变化时,该基准源输出电压波动小于0.05 mV;当温度在0°C到80°C变化时,其温度系数小于12 ppm/°C。该基准源的最大功耗小于7.2μW,采用0.25μm 2P 5M CM O S工艺实现的版图面积为0.3 mm×0.4 mm。

直流微纳电流计的设计与制作

设计并制作了一款直流微纳电流计。该电流计采用高精度采样电阻通过跨阻放大器完成I/V变换,并通过工业级4位半数字电压表头显示测量结果。文章重点介绍了构成系统的稳压电源、可调恒流源、信号调理等几个模块电路的设计与仿真及整机的制作与测试。该电流计设计简洁可靠,与泰克数字源表的对比测试结果表明其测量的准确度达到0.03%±0.4nA。

一种用于水听器电压检测的模拟前端电路

提出了一种用于水听器电压检测的模拟前端电路,包括低噪声低失调斩波运算放大器,跨导电容(gm-C)低通滤波器,增益放大器三部分主体电路;低噪声低失调斩波运算放大器用于提取水听器前端传感器输出的微弱电压信号;gm-C低通滤波器用于滤除电压信号频率外的高频噪声和高次谐波;最后经过增益放大器放大至后级模数转换器的输入电压范围,输出数字码流;芯片采用台积电(TSMC)0.18μm单层多晶硅六层金属(1P6M)CMOS工艺实现。测试结果表明,在电源电压1.8 V,输入信号25 kHz和200 kHz时钟频率下,斩波运放输入等效失调电压小于110μV;整体电路输出信号动态范围达到80 dB,功耗5.1 mW,满足水听器的检测要求。

微机控制电子吊秤的研制

电子吊秤应用广泛,它可以一次性地完成对物料的装卸和计量工作,是装卸作业实现自动化的必要设备.本文作者在西宁钢厂研制成功两台十吨微机控制电子吊秤,本文对该秤重电路进行了系统分析,并阐述了微机秤重系统的基本原理和设计思想.