一种低噪声可编程斩波电流反馈仪表放大器

针对应用于Sensor AFE的可编程增益仪表放大器的低频噪声干扰问题,设计一款低噪声可编程增益斩波电流反馈仪表放大器。该设计采用斩波技术实现对以1/f噪声为代表的低频噪声的抑制。在设计中加入数模转化器,通过电流叠加的方式实现对传感器失调的补偿,解决由传感器失调导致仪表放大器性能下降的问题。采用可编程电阻网络,实现可编程增益放大,提升仪表放大器的通用能力。仪表放大器基于TSMC 0.18μm工艺,供电电压为2.7~3.6 V,通过调节电阻网络,实现16~2048倍放大,另外在传感器失调补偿范围和等效输入参考噪声参数上也较为理想。

适用于微弱信号检测的低噪声仪表放大器

为解决传统仪表放大器的噪声与纹波等问题,设计了一种能测量微弱电信号的低噪声电容耦合斩波仪表放大器(CCIA:Capacitively-Coupled Chopper Instrumentation Amplifier),实现了极低的增益误差与等效噪声。通过采用斩波结构使输入共模电压达到轨对轨范围;两级折叠式共源共栅放大器能有效地提升开环增益;同时,纹波减少环路(RRL:Ripple Reduction Loop)可抑制CCIA输出端的斩波纹波;可调正反馈回路(TPFL:Tunable Positive Feedback Loop)能提升CCIA的输入阻抗;最后,直流伺服回路(DCL:DC Cancellation Loop)能抑制电极偏移并有利于微弱信号检测。CCIA采用标准0. 18μm CMOS工艺实现,仿真结果表明,电路的增益误差为0. 11%,在100 Hz下,等效输入参考噪声为6. 98 n V。

一种输入输出轨到轨的电流模式仪表放大器设计

本文提出了一种基于标准CMOS工艺的电流模式仪表放大器。该放大器内部运放采用斩波调制技术去除低频1/f噪声和失调,并采用正、负电荷泵,使系统具有轨到轨的输入能力。芯片使用TSMC 0.25μm CMOS混合信号工艺模型设计并流片。测试结果表明,使用60kHz的斩波频率,系统增益为40dB时,具有100dB的共模抑制比和-35μV的失调电压,以及9nV/√Hz的输入相关噪声。仪表放大器使用3V单电源供电,系统增益用两个片外电阻确定,共模输入电压范围从-0.1V到3.5V。

一种带有新型纹波抑制环路的电容耦合生物医学仪表放大器

设计了一种用于扩增生物电信号的低功耗高精度电容耦合斩波仪表放大器.通过斩波来减少失调和1/f噪声,并且利用带有斩波型Ping-Pong结构自调零拓扑的纹波抑制环路来减小由于调制失调电压和1/f噪声而产生的纹波.利用上述结构,斩波纹波在放大器的输出级可衰减约40dB.采用带有较大时间常数的直流伺服环路可以有效抑制电极失调,同时采用正反馈环路来提高输入阻抗.该仪表放大器采用SMIC 0.18μm CMOS工艺进行设计.针对EEG或ECG等信号的特点,将放大器-3dB带宽设置为1kHz.仿真结果表明,它的等效输入噪声功率谱密度为32nV/,噪声效率因数为2.1,共模抑制比为105dB,并且在1V电压供电下,供电电流达到2.8μA.

低失调电压低输入噪声仪表放大器设计

仪表放大器具有低失调电压、低噪声等优点,被广泛应用于工业仪表、航空航天等领域中,具有广泛的应用前景。采用华虹BCD350GE工艺设计一种低失调电压低输入噪声仪表放大器。该仪表放大器采用三运放、双输入双输出结构。电阻使用开关控制使得增益可控。采用斩波技术来减小失调电压和输入噪声。在全工艺角下进行失配分析,并进行输入噪声的仿真。应用Cadence工具进行设计仿真,结果表明其具有较低的失调电压和等效输入噪声,并能实现增益可控。实验结果证明了该仪表放大器在仪器仪表中的适用性。

基于空间位置的工业机器人干涉判断研究

工业机器人运动过程中与障碍物的碰撞检测问题是机器人路径规划技术研究中的重要部分。在实际作业环境下,工业机器人常因碰撞检测精度不够而不能有效避障。基于轴线距离进行干涉判断的方法,将障碍物位置参数转换成判断条件,判断是否有干涉状况发生,提高碰撞检测精度。为解决空间中三维计算量大且运算复杂的问题,将机器人连杆与障碍物简化为圆锥体或圆柱体,对简化后的连杆与障碍物进行平面投影,将三维干涉问题转化为二维干涉问题,降低了算法复杂度,提高了运算速度与效率。在仿真验证中,以Motoman ES165D机器人为例,通过运动学反解在Unity3D平台上对其进行碰撞检测,取得了良好的避障效果。