完备完全树及其在Op-Amp电路分析中的应用

介绍一种分析Op-Amp电路的拓扑公式和算法。与Mayeda算法相比,本算法不需要处理双图;也克服了完全树符号确定的困难。举例说明了该算法在电路分析中的应用。

单OP-AMP二阶低通巴特沃斯滤波器的参数选择

从减少同一种参数的数值类别出发选择阻容元件的参数

Two Simple Analog Multiplier Based Linear VCOs Using a Single Current Feedback Op-Amp

Two simple voltage-controlled-oscillators (VCO) with linear tuning laws employing only a single current feedback operational amplifier (CFOA) in conjunction with two analog multipliers (AM) have been highlighted. The workability of the presented VCOs has been demonstrated by experimental results based upon AD844 type CFOAs and AD534 type AMs.

一种带曲率补偿的低功耗带隙基准设计

为了改善传统带隙基准中运放输入失调影响电压精度和无运放带隙基准电源抑制差的问题,设计了一款基于0.35μm BCD工艺的自偏置无运放带隙基准电路。提出的带隙基准源区别于传统运放箝位,通过负反馈网络输出稳定的基准电压,使其不再受运算放大器输入失调电压的影响;在负反馈环路与共源共栅电流镜的共同作用下,增强了输出基准的抗干扰能力,使得电源抑制能力得到了保证;同时采用指数曲率补偿技术,使得所设计的带隙基准源在宽电压范围内有良好的温度特性;且采用自偏置的方式,降低了静态电流。仿真结果表明,在5 V电源电压下,输出带隙基准电压为1.271 V,在-40~150℃工作温度范围内,温度系数为5.46×10^(-6)/℃,电源抑制比为-87 dB@DC,静态电流仅为2.3μA。该设计尤其适用于低功耗电源管理芯片。

基于AZFA技术的高精度低功耗Σ-Δ调制器

为满足高精度Σ-Δ调制器在实际应用中对于低功耗日益严格的要求,提出一种基于自稳零和双通道动态运放结合的AZFA技术的离散型Σ-Δ调制器。设计采用局部前馈、全局反馈的全差分二阶单bit量化结构,具有低功耗、低失调、低噪声、稳定性好的优点。整体电路采用SMICBCD 0.18μm工艺,工作电压为5 V。仿真结果表明,在过采样率(OSR)为512、采样时钟频率为163 kHz条件下,其信噪比、有效位数、整体功耗等相关指标均有优秀表现,适用于低速高精度低功耗系统的应用场景。

一种级间运放共享的MASH结构Σ-Δ调制器

基于55 nm CMOS工艺,设计了一种级间运放共享的级联噪声整形(MASH)结构Σ-Δ调制器。采用2-2 MASH结构对调制器参数进行了设计。对经典结构的开关电容积分器进行了改进,并应用到调制器电路的设计中,实现了两级调制器之间的运放共享,在达到高精度的同时减少了运放的数量,显著降低了MASH结构调制器的功耗。仿真结果表明,在3.3 V电源电压下,调制器信噪失真比为111.7 dB,无杂散动态范围为113.6 dB,整体功耗为16.84 mW。

一种高PSRR的无运放带隙基准电路

设计了一种无运放带隙基准电路,该电路采用电压自调节技术来稳定输出基准电压,并实现该带隙基准电路在较宽频率范围内的高PSRR。该基准采用无运放结构,在降低电路复杂性的同时,避免了运算放大器的失调电压对输出基准的温度系数的影响。基于0.18μm BCD工艺,在Cadence环境下仿真得到该电路在10 Hz时,PSRR为-94 dB,在1 MHz时,PSRR为-44 dB;在-40~125℃温度范围内,温度系数为4×10^(-6)/℃;包含启动电路在内,该电路静态电流约为14μA,片上面积约为0.016 mm^(2)。

多通道高精度数据采集电路的设计与实践

本文结合实际应用工程,给出了多通道高精度数据采集电路的硬件设计和控制时序的设计。将理论计算和实践相结合,详细介绍了信号采集电路的设计,采用模拟开关进行通道的切换,对运放的输出稳定性进行了分析和验证;采用FPGA作为逻辑控制器,给出了程序设计流程和控制时序,并结合大量实验,给出了AD7667驱动运放的最优设计。测试表明,该整体设计实现了对72路模拟信号的高精度(0.1%)采集和编码,满足了工程实际需求,并已应用到实际环境中的参数采集。

PSD微位移测量系统的设计与验证

以提高PSD输出微弱电流信号的稳定性和精度为目的,讨论了PSD驱动、运放电路的设计。主要考虑因素包括:两级精密运放选择,电源滤波模块设计,PCB设计中数模抗干扰,电源和地的处理,抗环境光干扰,PSD及其运放电路集成化,以及适应不同漫反射性质的被测物体的多路放大倍数设计等。最后,区别于传统的测量方案,采用一种基于标定测量的方法。通过音叉振动波形和定点距离测量实验,验证了PSD微位移测量系统的稳定性和精度都较好,测量范围20 mm,位移测量相对精度达到1.01%。

双极器件和电路的不同剂量率的辐射效应研究

对不同类型和型号的国产及进口双极晶体管和运算放大器的不同剂量率的辐照效应及退火特性进行了研究。结果表明:在辐照的剂量率范围内,无论是国产还是进口的双极晶体管,都有明显的低剂量率辐照损伤增强现象,且NPN管比PNP管明显。双极运算放大器的研究结果显示:不同电路间的辐照响应差异很大,对有些电路而言,剂量率越低,损伤越大。有些电路虽有不同剂量率的辐照损伤差异,但这种差异可通过室温退火得到消除,因而只是时间相关的效应。文中对引起双极器件辐照损伤差异的机理进行了探讨。

CMOS运算放大器的辐照和退火行为

介绍了CMOS运算放大器电路经电离辐照后 ,在不同偏置及不同退火温度下 ,运放整体性能参数、电路内部单管特性及功能单元电路的节点电流、电压的变化规律 ,分析了引起运放辐照后继续损伤退化的基本原因 .结果显示 ,运放电路辐照后的退火行为与偏置及温度均有较大的依赖关系 ,而这种关系与辐照感生的氧化物电荷和Si/SiO2

瞬时电离辐射剂量率对BiMOS运放输出扰动时间的影响

对两种不同类型BiMOS运算放大器(JFET-Bi,PMOS-Bi)γ瞬时电离辐射效应进行研究。结果显示,BiMOS运放瞬时辐射扰动时间随剂量率变化呈现出一定的规律性,在剂量率较低情况下扰动时间随剂量率指数增长,剂量率较高时,扰动时间呈现出饱和特性。另外,输入信号不同,输出扰动时间随剂量率的变化也会有差异。

锂电池组单体电压检测系统设计

提出了一种基于"飞电容"技术测量串联锂离子电池组中单体电池电压的检测系统。该电路由MOSFET输出光电耦合器、差分运算放大器及AD采样电路组成。文中提供了15节串联电池组单体电池电压测量电路,高压开关采用的是AQS225R2S,差分运算放大器采用的是OP4177,AD采样由MSP430F169完成。首先在multisim11.0软件基础上进行了仿真,然后给出了15节串联锂离子电池组单体电压测量电路的实验结果,并进行分析。实验结果表明,此种方法具有对锂离子电池组影响小、精度高及体积小等优点,并且可以为电池组的均衡和SOC估算提供基础,可以应用在电动汽车和锂电池储能系统等领域。

一种新型无运放CMOS带隙基准电路

介绍了带隙基准原理和常规的带隙基准电路,设计了一种新型无运放带隙基准电路。该电路利用MOS电流镜和负反馈箝位技术,避免了运放的使用,从而消除了运放带隙基准电路中运放的失调电压和电源抑制比等对基准源精度的影响。该新型电路比传统无运放带隙基准电路具有更高的精度和电源抑制比。基于0.18μm标准CMOS工艺,在Cadence Spectre环境下仿真。采用2.5V电源电压,在-40℃～125℃温度范围的温度系数为6.73×10-6/℃,电源抑制比为54.8dB,功耗仅有0.25mW。

MEMS接触电容式高温压力传感器的温度效应

介绍了一种基于SOI／硅片键合技术制作的接触电容式高温压力传感器结构，并对传感器的测试装置、测试方法进行详细的介绍后，对传感器进行压力测试和温度特性测试。压力测试结果表明，传感器线性工作区压力为110～280kPa，灵敏度约为0．14pF／kPa；温度特性测试结果表明，传感器具有正温度效应，在30～300％，传感器输出误差约为0．5％。文中还分析了热胀冷缩及介电常数温度系数对传感器温度效应的影响，以及设计了参考电容及运算放大器式传感器测量电路来消除温度效应。

栅氧层厚度与CMOS运算放大器电离辐射效应的关系

介绍了在干氧和氢氧合成两种不同工艺和不同栅氧层厚度情况下,CMOS 运算放大器电路的电离辐照响应规律。并通过对其单管特性及内部单元电路辐照变化的分析比较,探讨了栅氧层厚度的变化与运放电路辐照损伤之间的相互依赖关系。结果显示,适当地减薄栅氧层厚度,可相应地减少辐照感生氧化物电荷和界面态引起的跨导衰降,从而使 CMOS 运放电路的抗辐射特性得到明显的改善。

基于阻抗变换器的几种仿真电感的性能研究

讨论了用不同有源器件实现的几种阻抗变换器以及相应的仿真电感的实现电路,用Pspice软件对常见的接地仿真电感的性能进行了分析和比较.结果表明,仿真电感只有在一定的频率范围内才接近于理想电感,该频率范围的大小受到有源器件带宽的影响.

不同注F剂量与CMOS运放电路辐照损伤的相关性

在不同注 F剂量条件下 ,对 P沟和 N沟两种不同差分对输入 CMOS运放电路的电离辐照响应进行了研究 .分析比较了注 F和未注 F运放电路电离辐照响应之间的差异 .结果表明 ,在栅场介质注入适量的 F,可有效抑制辐照感生的氧化物电荷尤其是界面态的增长 ,从而提高 CMOS运放电路的抗辐照特性 .

一种基于衬底偏置的超低压CMOS运算放大器

本文研究了基于衬底偏置MOSFET的阈值电压可调节特性及其低压特性，通过对所有MOSFET衬底偏置设计实现了超低压两级运算放大器。在0．8V的电源电压下，该运放的直流开环增益为89dB，相位裕度为67°，失调电压约为737．5μV，其单位增益带宽（GB）为440kHz，输入共模范围为65．3～734．1mV，输出电压范围为53．3～737．3mV。

基于FPGA的通用PCM测试仪的设计

设计的多功能PCM测试仪采用FPGA可编程逻辑器件作为遥测PCM解调器,在其内部逻辑时序的控制下实现对PCM信号的解码。解调后的数据通过USB总线传输至计算机进行实时数据监测与分析。上位机软件有自动测试和单机测试两种模式,发送与接收均设计有3种不同形式的接口电路,适用于运放和差分两种形式的低速以及高速PCM信号。