一种低功耗低失调的集成运算放大器

针对高精度、低功耗运放的需求,利用40V双极型工艺设计了一款电源电压为3~30V的低功耗、低失调集成运算放大器。该运放为单片四通道结构,利用一个不完全对称的二级运放,以减小电路的功耗,同时使得输入级失调得到有效改善。并且在输入级加入了一对射极跟随器,增大电路的输入阻抗,使得输入基极电流有效减小。芯片的测试结果表明,在-55~125℃的范围内,平均开环增益可以达到105.998dB,平均失调电压为159.27μV,平均输入偏置电流为-5.787nA,平均输入失调电流为-0.287nA,单个运放的平均电源电流为189.679μA。

空间机器人在轨桁架组装操作基于自适应模糊CNF的阻抗控制

空间桁架作为空间站一类重要基础设施,在空间站建设中起着不可替代的作用。考虑到组装好的空间桁架所占空间以及火箭的运载能力,一般采用将桁架部件发射入太空并在轨道完成组装。为实现空间桁架的组装、维护等太空任务,对空间机器人在轨插、拔孔操作的力/位姿阻抗控制进行了研究。建立了载体姿态受控形式的空间机器人系统动力学模型;通过桁架部件插头的运动学约束,建立了插头在基连坐标系下的运动学关系。基于阻抗控制原理,根据插头位姿与其输出力之间的动态关系建立了二阶线性阻抗模型,以实现在轨插、拔孔操作过程中输出力的精确控制。提出了一种自适应模糊组合非线性反馈(composite nonlinear feedback,CNF)控制策略,通过模糊控制器拟合系统不确定参数,作为CNF控制器的补偿输入,以降低不确定参数的影响,提高位姿的控制精度。通过Lyapunov原理证明了系统的稳定性;利用仿真分析,验证了控制策略的有效性。

7~13 GHz宽带高效率驱动放大器设计

基于0.25μm GaAs PHEMT工艺设计了一款7~13 GHz微波单片高效率驱动放大器。芯片采用两级级联拓扑结构,在输入级引入共源并联负反馈结构拓宽工作带宽,同时为兼顾输出功率和效率,在输出级引入等效RC模型拟合输出管芯的最优阻抗。基于等效RC模型,通过采用电抗匹配方式降低输出宽带匹配网络的损耗来实现较高的输出功率和附加效率。实测与仿真曲线吻合度较好,实测结果显示:在7~13 GHz工作带宽范围内,输入驻波比小于1.5,输出驻波比小于1.8,线性增益大于13 d B,3 d B压缩点输出功率大于24 d Bm,功率附加效率大于35%,芯片面积为1.8 mm×0.8 mm。

直流微电流前置放大器的研究

介绍了一种直流微电流放大器的设计,先通过原理分析,指出应重点注意的一些关键性问题及提高信噪比的途径。并以此设计了实用电路,给出测试方法及测试数据。该放大器具有分辨率高、响应快、漂移低、稳定性好以及价格低廉等优点,非常适合光电流、生物电流及射线电流测量。

宽带低噪声运放OPA686及在粒子探测中的应用

介绍了宽带低噪声集成运放OPA686的主要技术指标以及运用OPA686设计宽带高性能前置放大器时应注意的寄生效应、元器件的选择和布放方面的技术细节。给出了交流和直流放大器的电原理图。实验结果表明,OPA686集成运放是设计宽带高性能前置放大器的理想器件。

一种负阻抗变换器的特性研究及其应用

对一种由运算放大器电路构成的负阻抗变换器（ＮＩＣ）做了较详细的研究，给出了该电路在开路、负载以及它与电阻做串、并联联接时的各种直流特性的理论分析和实验结果．实验结果与理论分析一致．最后给出了几种由ＭＩＣ构成的正弦振荡器电路，以及这种电路的调示特点及方法．

运算放大器负阻变换性能的仿真分析

以 Electronics Workbench软件为平台 ,对运放负阻变换器的性能进行了仿真分析 ,得到了一些实用的结论。

一种改进输入级结构的轨至轨运算放大器设计

基于0.18μm CMOS标准工艺设计了一种改进输入级结构的轨至轨运算放大器电路。该电路由输入级电路、共源共栅放大电路、共源输出电路及偏置电路组成。通过引入正反馈的MOS耦合对管将输入级电路改进为预放大电路,然后对其进行了详细分析,利用Cadence软件对电路进行仿真。仿真结果表明本文结构的低频直流开环增益可以达到80 dB,比相同参数下的普通结构高20 dB左右。相位裕度达到73o,共模输入电压范围满足全幅摆动,共模抑制比低频时可以达到107 dB。

应用于电小接收天线的非福斯特匹配网络研究

传统无源电路匹配的电小天线因受到增益-带宽约束条件的限制而无法广泛使用.为突破该限制,采用基于运算放大器的接地型负阻抗变换器设计了非福斯特匹配电路,实现了电小接收天线的宽带匹配.并且,基于理想运算放大器的特性,分析了非福斯特电路的负阻抗转换性能,研究了非福斯特电路匹配电小接收天线的实现过程,最后通过实物加工与测试,验证了所设计的非福斯特电路对电小接收天线的性能改善.测试结果表明,在10~20 MHz频段内,非福斯特电路能够将电小天线的输入阻抗匹配到50Ω,S11在整个频段内小于-15 dB;加载非福斯特电路对电小天线接收增益的改善在整个频段内大于2.5 dB,其中在10~16.5 MHz内提高了8.5 dB,验证了所设计非福斯特匹配电路的可行性与有效性.

一种基于BiFET工艺的高输入阻抗运算放大器

针对CMOS运算放大器存在的输入失调电压高、噪声性能差等问题,提出了一种基于双极结型场效应晶体管(BiFET)工艺的高输入阻抗运算放大器。采用P沟道JFET差分对作为输入级,实现了pA量级的极低输入偏置电流/失调电流和nV/√Hz量级的极低输入噪声电压谱密度。采用双极晶体管构成的共集-共射增益级和互补推挽输出级,实现了100 dB的开环增益、10 V/μs的输出电压转换速率和10 MHz的带宽。该运算放大器适用于对微弱模拟信号的采集和放大。

一种宽带非福斯特电路设计与实现

对一种负阻抗变换器(NIC)来实现宽带非福斯特电路特性进行了理论分析,给出了NIC的稳定性工作条件.以宽带运算放大器为核心设计了宽带非福斯特电路,对电路进行了时域和频域仿真,提出了一种负阻抗等效测试方法.仿真和测试结果都表明,设计的宽带非福斯特电路可以在几十倍频程带宽内实现负阻抗变换,且电路简单,具有很高的稳定性,证实了理论分析的正确性和有效性.

反馈放大器方块图分析法的完善

根据二端口网络理论，对米尔曼Ｊ提出的单环负反馈放大器的方块图分析法作了若干补充。对反馈放大器输入阻抗和输出阻抗的计算进行了讨论，提出了６条环外阻抗鉴别准则．指出了输出阻抗的正确计算方法：计算基本放大器的增益时．必须考虑信号源的内阻，并把反馈信号端口作为基本放大器的输入端口．

用OTA-C模拟单口理想接地阻抗的一般性电路结构

本文提出用OTA-C(跨导运算放大器)模拟单口理想接地阻抗Z(S)=±S^nX_n的一种一般性电路结构。电路结构规范化,元件数少,不用电阻,电容数为|n|,且都接地。对于n≥0,OTA数为n+1;对于n<0,OTA数为|n|+3。所实现的电路适于集成实现。

采用两只运放实现GIC的研究

本文提出一种综合阻抗变换器(GIC)的新方法,导出一系列新电路,并给出了实验结果。

采用两只运放实现阻抗变换器的研究

提出了一种综合阻抗变换器(GIC)的新方法,导出负阻性、感性、容性一系列新电路,并给出了实验结果。

基于负阻抗变换器的实验仿真与应用研究

文章介绍了由一级放大器实现的负阻抗变换器的工作原理。以软件Multisim2001为平台,对负阻抗变换器的一些应用电路的性能进行了仿真分析,得出了一些实用的结论。

一款高性能JFET输入运算放大器

基于结型场效应晶体管（JFET）和双极型晶体管（BJT）兼容工艺设计了一种高性能运算放大器。电路设计采用了JFET作为运算放大器的输入级,实现了高输入阻抗和宽带宽,采用BJT实现了高的转换速率和高的可靠性。基于运算放大器工作原理的分析,对运算放大器的特性参数进行了仿真和优化,采用Bi-JFET工艺进行了工艺流片。测试结果表明,运算放大器在±15 V电源电压下输入失调电压为0.57 mV,输入偏置电流为0.021 nA,输入失调电流为0.003 nA,单位增益带宽为4.8 MHz,静态功耗为48 m W。运算放大器芯片版图尺寸为1.2 mm×1.0 mm。

反馈放大器的一个广义算法

本文讨论反馈放大器的广义节点算法,提出广义反馈的设想。这个方法的特点是把四种类型的反馈放大器归纳为一类来计算。这是作者试图使反馈放大器的分析和计算向着规范化,统一化方向前进过程中所做的努力和尝试。

低功耗高集成度CMOS神经信号放大器

针对传统电容耦合-电容反馈型神经信号放大电路芯片面积过大、输入电阻低的缺陷,设计并实现了一款16通道带通胞外神经信号放大器。它通过采用新型的交流耦合T型电容网络反馈式拓扑结构,在保证低噪声和高输入阻抗的前提下减少了芯片的面积。芯片每个通道的中频增益为40.6dB,直流增益为0 dB。其-3dB高频截止频率为5kHz,而其低频截止频率可以通过调节晶体管的栅电压而进行优化。在供电电压为±1.65V的情况下,芯片在记录多通道局部场电位(LFPs)时,从1Hz到10kHz频率积分得到的输入参考噪声为4.99μVrms,其每通道功耗为19.8μW。芯片总面积为2062.5μm×525.7μm,平均每通道0.02 mm^2,由0.35-μm CMOS N-well 2P4M工艺实现。相比于传统结构的CMOS神经信号放大器,该设计在集成度及功耗上占优势。

电流型运算放大器传输阻抗测试技术研究

电流型运算放大器(CFA)主要用于视频信号处理、HDTV系统,以及驱动A/D、D/A转换器等;具有驱动能力强、工作频率高、工作频带宽等特点。电流型运算放大器是一种较新的运算放大器结构,国内目前还没有专门的测试方法。文章主要分析电流型运算放大器特有的参数——传输阻抗——的测试技术,给出测试参数与国外资料显示的参数值的对比结果。