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。

星载高动态范围差分吸收成像光谱仪成像电路设计及实现

星载差分吸收成像光谱仪通常运行于太阳同步轨道,探测地表反射光的光谱并根据特征气体的谱线吸收强度测量区域内某些痕量气体浓度。第一代星载差分吸收光谱仪受限于探测器性能等原因,探测的动态范围不大,造成暗背景下数据信噪比低,亮背景下像元饱和。随着更大阱深,更高速度的探测器出现,第二代高动态范围的差分吸收成像光谱仪得以实现。本文介绍了高动态范围的差分吸收光谱仪成像电路的研制过程,包括器件选型,电路方案及电路测试,并对测试结果进行了分析。重点讨论了高动态范围的实现,给出了单点测量值的概念,提出了最大单点测量值的计算公式,解释了最大单点测量值与动态范围的关系,并评估了探测器件的单点探测能力,同时规划了未来进一步提高动态范围的方法,从而为同类设备的研制提供参考。

一种基于伪差分结构的高频忆阻电路

提出了一种基于伪差分结构的高频忆阻电路,该忆阻电路具有非线性的电压-电流关系,电路结构由5个MOS管构成,一端作为输入,一端作为固定偏置,结构简单并能提供稳定的电压增益,电路采用SMIC 180 nm CMOS工艺,版图面积仅为0.000183 mm^(2)。仿真结果表明,在3.3 V电源电压下,忆阻电路的工作频率可以达到300 MHZ,结合蔡氏电路可以产生优异的混沌效果。所提出的基于伪差分结构的高频忆阻电路具有结构简单、功耗低、工作频率高、面积小、易于集成等优势,可广泛应用于信息安全芯片。

星载差分吸收光谱仪CCD成像电路的设计及实施

星载差分吸收光谱仪通过获取地球大气或地表反射、散射的紫外/可见光辐射,监测大气痕量气体的全球分布。载荷使用4片面阵CCD作为探测器,对地观测、实时测量紫外可见波段光谱信息。其中CCD成像电路是电子学部件的核心,该电路的设计除完成通用CCD成像电路功能以外,还针对卫星空间有限和航天元件受限等特殊情况,采用了单板四通道、数字像元合并的方案。本文讨论了载荷CCD成像电路的设计实施过程,并重点论述了单板四通道和数字像元合并的设计特点。

端接复杂电路传输线网络的电磁耦合时域并行计算方法

针对端接复杂电路传输线(TL)网络的电磁耦合问题,仍缺乏高效的场路协同仿真技术。该文将传输线方程与时域有限差分(FDTD)方法、诺顿定理和置换定理以及NGSPICE软件相结合,并引入消息传递接口(MPI)并行技术,提出一种高效的时域混合并行算法(FDTDTL-NGSPICE)。首先,根据诺顿定理和置换定理,将传输线网络分解为传输线子系统和复杂电路子系统,并构建对应的等效电路模型。然后,使用FDTDTL并行算法计算传输线子系统沿线各点的电压和电流,并获取对应诺顿等效电路的电流源和等效导纳大小。最后,使用NGSPICE对复杂电路子系统进行传导干扰分析,获得复杂电路各元件上的瞬态响应,并将端口电压反馈给传输线子系统作为边界,实现传输线网络电磁耦合的场线路联合协同仿真。通过对3类典型场景的计算实例,分别使用时域混合并行算法和电磁仿真软件CST电缆工作室(CS)进行数值模拟并对比,验证所提算法的置信度。

DES密码电路的抗差分功耗分析设计

提出一种互补结构的寄存器电路设计方案,用于减小DES加密电路的差分功率信号,防御差分功耗分析.提出了一种误导攻击者的干扰电路,在保证加密电路安全等级的前提下,大幅度降低了电路的硬件开销.为节约成本与缩短设计周期,文中使用了一套高效的抗攻击电路的设计流程.

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%。

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。

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。

DC/AC差分信号源变换电路的设计与应用

在直流稳压电源和函数信号源基础上开发了差分信号源变换电路,采取逐个击破、统筹考虑的设计方法,解决了差分信号源的稳定性、带负载能力、弱信号易调节等相关问题,满足了差分信号幅度和极性(或相位)可变的特殊要求,同时给出了几个实用DC,AC5VP差分信号源变换电路。

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。

一种典型的差分放大电路设计与测试

简述一种典型的差分输入差分输出放大电路的设计、仿真和测试方法,讨论其设计原理及需要解决的问题。重点讲述差分滤波器的设计和计算,指出与单端放大电路在设计和测试中的不同之处,并结合实际工作中的经验,就直流信号和交流信号的测试分别给出了一种简易案例。

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。

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。

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。

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。

单载波调制型加速度计差分电容检测电路

单载波调制型差分电容检测电路是为满足微机械加速度计高线性度、高分辨率的需要而设计的,本文给出了检测电路的原理图,分析了寄生电阻、电容模型,从理论上证明该电路可有效消除寄生电阻和电容的影响,并推导了各关键功能模块的传递函数;此外,从电路的各个局部环节研究了会对电路性能造成影响的因素,包括放大电路的噪声源、载波信号稳定性、两路电荷放大器一致性、调制信号与参考信号相位同步等。经理论推导,通过改进和避免不利因素的影响即可保证电路的稳定性,适用于微机械加速度计检测领域。

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。