基于有源电阻反馈和分流支路的新型有源电感

针对传统有源电感等效电感值低、品质因数(Q)低、频带窄的缺点,在传统共源共栅有源电感的基础上,提出了具有有源电阻反馈和分流支路的改进型有源电感电路,给出了其等效电路模型及各等效参数的表达式。基于Jazz 0.35μm SiGe BiCMOS工艺,利用安捷伦ADS仿真工具,对有源电感电路进行仿真验证。结果表明,在0～7.7GHz频段内,等效电感值在5.67～43nH范围内变化。在4.5～6.7GHz频段内,Q值大于20,且在5.7GHz时达到最大值2 757。改变有源电感的偏置条件,可获得不同的有源电感性能,可以很好地满足射频电路对电感的高Q值、大电感值、可调谐、小面积的需求。

一种采用调制晶体管和有源反馈电阻的新型差分有源电感

提出了一种品质因数-频率(Q-f)特性、电感值-频率(L-f)特性增强和线性度高的新型差分有源电感。它主要由正跨导器、负跨导器、调制晶体管和有源反馈电阻共4个单元构成,其中,调制晶体管的外部配置了电压调控端并串接于差分结构的负跨导器的漏极,来实现电感值的调节和增大。有源反馈电阻的外部配置了电压调控端并串接于负跨导器的漏极和正跨导器的栅极之间,来实现Q值的调节和增大。负跨导器也配置了外部电压调控端,来实现对频带的调节;进一步地,调制晶体管和有源反馈电阻也改善了有源电感的线性度。最终,通过4个单元的相互配合和3个外部调控端电压的协同调节,可实现4种有源电感的优异综合性能:(1)在同一频率下,Q峰值相对于L值可独立调节;(2)在多频点下取得高且基本恒定的Q峰值;(3)在宽工作频带内可对L值进行大范围调节,同时Q值能够保持较高的值;(4)高的L值线性度。验证结果表明,在3.85 GHz下,Q峰值可在963~3374之间调谐,调谐率为111.2%,而电感值变化率仅为0.28%;在3.10 GHz、3.55 GHz和3.70 GHz三个频点下,分别取得了1916、1923和1821的高Q峰值,变化率仅为5.4%;在2.65 GHz~3.6 GHz频带内,L值的调谐范围均大于31%,且Q值始终大于10;电感的线性度高达-9 dBV。

一款应用于多频带的基于新型Cascode有源电感的高Q带通滤波器

设计了一款基于新型Cascode有源电感和有源负阻电路的二阶差分有源带通滤波器。新型有源电感和有源负阻电路的采用可实现在滤波器Q值不变的条件下对滤波器的中心频率进行调节。仿真结果表明,通过调节有源电感和有源负阻电路的偏置条件,可有效增大滤波器的Q值,且在保持Q值恒定在226的条件下中心频率的变化范围为0.2 GHz^3.7 GHz。滤波器的以上特性使其能很好地应用于多频带的无线系统。

线性碲镉汞APD的高速焦平面读出电路研究

设计了一款针对线性模式碲镉汞APD的高速成像读出电路。像元内基于三级推挽放大器级联的电阻反馈跨导放大器(RTIA),实现了光电流的实时线性转换,并利用工作于亚阈值区的MOS管作为反馈电阻实现跨阻增益可调;利用电容补偿法对RTIA的相位裕度进行优化,解决了低增益下的输出振荡现象。结果显示,像元内RTIA跨阻增益可调范围达100~140 dB,增益带宽积可达10^(14)数量级,像元电路输出延时低于1.8 ns。设计了像素外的飞行时间测量电路,采用两段式时间数字转换器分别进行飞行时间的大范围粗量化和高精度细量化,测量范围可达1530 m,测量精度为106.5 cm,线性度高于99.99%。

截止频率精确可调跨导电容滤波器实现

提出了一种新的利用开关电容技术调节偏置电流值大小的电路,应用该电路可以精确调节跨导运放Gm值的大小。采用既具有电压共模负反馈(CMFB)电路,又同时具有工作在线性区的MOS管作源极反馈有源电阻,实现其良好线性度的跨导运放。设计了三阶椭圆函数低通滤波器,并实现其频率的精确可调。应用台积电(TSMC)2层多晶硅,4层金属(2P4M),3.3V电源电压,0.35μmCMOS工艺Spicemodel仿真得到的频响曲线与理想情况十分接近。