适用于OTA-C滤波器的高线性OTA的设计

设计了一种适用于OTA-C滤波器的高线性运算跨导放大器(OTA).该OTA采用新型的乘法器输入级,以获得大的线性跨导输入范围;采用一种新的共模负反馈(CMFB)策略,将主放大器输出电压线性压缩后再引入CMFB电路,以改善传统CMFB结构对OTA输出线性范围的限制.在SMIC.35 μm标准CMOS工艺下仿真,结果显示:输入级的线性跨导差分输入电压范围达到了—2～2 V,等效跨导在1 μS时,直流(DC)开环增益达到了76 dB,共模抑制比(CMRR)为140 dB,电源抑制比(PSRR)为144 dB.基于这种OTA设计了OTA-C二阶低通巴特沃斯滤波器.通过调节OTA的跨导,滤波器在1 pf的负载电容下的截止频率从11 kHz变化至419 kHz;当截止频率为100 kHz时输出为3 Vp-p@100 kHz时的总谐波失真(THD)为—47 dB.     

一种应用高线性度OTA的具有宽调节范围的G_m-C滤波器（英文）

提出了一种改进的高线性度、宽调节范围的可调跨导运算放大器(OTA).其采用输入衰减和交叉耦合差分对两种线性化技术实现高线性度.此外采用源级退化电流镜结构对跨导值进行调节,实现了20倍的调节范围,同时保证了调节过程中维持相同的输入电压幅度.为了验证该OTA结构的有效性,设计了一个3阶低通滤波器.电路采用0.18μm SMIC CMOS工艺模型,仿结果显示,滤波器实现了从600 k Hz到10 MHz的线性调节,电流消耗为0.9-1 m A,其IIP3最高24.8 d Bm.     

一种高线性可调CMOS OTA的设计

基于理想MOS（金属氧化物半导体）模型的基础上设计一种高线性全差分对CMOS（互补金属氧化物半导体）OTA（跨导运算放大器）。这个电路主要由一个交叉耦合单元和一个源极耦合差分对构成,同时用到了电流镜技术。结果,它具有良好的线性输入和线性可调范围。此电路结构简单,便于集成。     

高线性度有源混频器的设计

针对吉尔伯特混频器电路转换增益和线性度低的问题,设计了一个高转换增益、高线性度下变频有源混频器,其电路跨导级采用电流镜结构和第三阶跨导系数消除结构,通过设置晶体管工作在不同的区域,使得晶体管的第三阶跨导系数相互消除,以提高电路的转换增益和线性度。电路采用TSMC 0. 18μm RF CMOS工艺。Cadence Spectre-RF软件仿真结果表明,在工作电压为1. 2 V、射频频率为5. 2 GHz、本振频率为5 GHz、中频频率为200 MHz时,所设计的混频器电路的转换增益为21. 9 d B,噪声系数为16. 5 d B,线性度(输入三阶交调点IIP3)为21. 68 d Bm,功耗为2. 3 m W,转换增益由典型指标10 d B提升至21. 9 d B,线性度由典型指标5 d Bm提升至21. 68 d Bm。可见,所设计的混频器电路的转换增益和线性度得到有效改善。     

基于OTA的宽带数控电压放大器的仿真设计

本文介绍了一种基于OTA的宽带数控电压放大器的仿真设计过程。首先对一大输入范围的改进型OTA电路进行spice仿真,观察其线性跨导范围,输入电压线性范围以及幅频特性,并在此基础上创建Multisim元件库中的OTA模块,利用OTA进行宽带数控电压放大器的设计。最后从仿真波形和数据看,利用改进型的OTA设计的宽带数控电压放大器具有较好的性能。     

工作在亚阈值区CMOS OTA的研究

本文报道了一种新颖的 CMOS运算跨导放大器 ( OTA) ,OTA的设计核心 MOSFET工作在亚阈值区 .当MOSFET工作在亚阈值区时 ,其漏电流小于 1 0 0 n A,所以 ,这种 OTA具有更小的功耗 ,这就肯定了亚阈值区效应在低功耗电路设计中的重要作用 .计算机模拟结果表明 ,在电源电压为± 3 V时 ,该 CMOS OTA的 -3 d B带宽可达 1 .8MHz,线性输入范围可达到 -2 .5～ 2 .5V,功耗 53～ 1 3 9μW,误差小于 1 .2 % .     

应用于OFDM超宽带系统中的0.18 μm Gm-C滤波器和可变增益放大器的设计

设计了一种应用于OFDM UWB系统中的完全采用CMOS工艺的滤波器和VGA.滤波器采用5阶Chebyshev近似、G-mC biquad结构,转折频率为264 MHz,OTA采用伪差分结构以提高滤波器的线性度;VGA采用跨导增强型源级负反馈结构来控制增益,并加入源级负反馈电容进行高频补偿以拓展带宽.采用DC OffsetCorrection电路降低直流失调,并通过数字控制电容阵列(DCCA)来实现滤波器的转折频率的调谐.电路采用0.18μm CMOS工艺,1.8 V电源电压.电路的仿真结果表明滤波器和VGA系统的增益为6~48 dB,可变增益为42 dB,6 dB/step,在输入电压峰峰值为100 mV时THD小于-54 dBc,线性度为-6.35 dBV,噪声系数在通带内小于25 dB,消耗电流为30 mA.     

基于电压模式OA-OTA多功能滤波器设计

提出了一种仅用有源器件 OA(运算放大器)和 OTA(跨导运算放大器)设计的电压模式二阶多功能滤波器电路,通过选择不同的输入输出端,可以实现低通、带通、高通、带阻及全通等五种滤波器功能.调节两个 OTA 的跨导增益来调节电路的中心频率和品质因数.该电路仅含两个 OA 和两个 OTA,不含任何无源器件,相比同类电路,该电路具有结构简单,便于集成的优点.PISPICE 仿真结果表明,提出的电路方案是可行的.     

低功耗、高线性CMOS可编程放大器

针对接收机前端中可变增益放大器需要高线性处理大信号的问题,分析了使用源极退化电阻以及跨导增强电路的放大器线性度;设计了使用改进型跨导增强电路的放大器。它具有更强的跨导增强能力,同时减小了输入M O S管跨导由于漏源电压变化产生的非线性失真。提出了一种对称的可变电阻结构,它降低了M O S管开关带来的非线性。仿真结果表明,放大器在3.3V电源电压下直流功耗为1.5mW,在1~10MH z带宽、3~24 dB增益范围内,差分输出信号峰峰值为3.3V时,总谐波失真低于-60 dB。     

直接变频超宽带接收机中的低压折叠开关混频器

提出了一种新型的应用于直接变频超宽带接收机中的低压折叠开关混频器.给出了混频器电路拓扑结构,输入宽带匹配网络采用并联电阻的形式,跨导级采用电流复用技术的CMOS反相器,跨导级和开关级通过电容交流耦合,用LC谐振网络替代传统电流源.分析了改善混频器线性度、增益和噪声性能的方法.使用中芯国际0.13 μm CMOS工艺制造芯片,测试结果表明,在电源电压为1 V,功耗为5.1 mW时,得到了非常好的线性度,输入三阶互调截点(IIP3)为10.20 dB(mW量级),同时功率增益为-4.2 dB,单边带噪声系数为12.8 dB.     

基于分布式算法在WSN中的能耗最小化优化研究

如何有效利用节点能量并延长网络的生存期是研究无线传感器网络的一个核心问题.在已有的集中式算法的基础上,提出了一种分布式优化的方法,使无线传感网络中无损数据收集时的能量消耗最小化,此方法主要是通过将传输功率和压缩传输速率进行合理的配置来实现,运用拉格朗日对偶分解法,可以把能量最小化这个问题分解为能够被传感节点本身分布式解决的子问题.通过仿真结果可得,分布式算法相比集中式算法能使目标函数更快收敛从而达到能耗最小化.     

一类正线性系统的整体性质

研究能够保持线性变换后系统正性的系统矩阵A所需满足的条件,并提出了正规严正概念,解决了系统正交变换存在性问题,揭示了这类正规严正线性系统单个分量的运动行为决定整体运动的行为的性质.     

一种低功耗大摆率Class-AB OTA电路设计

为提高低功耗条件下运放电路的工作速度,基于Class-AB复合型差分对、非线性电流镜传输、交叉耦合对管正反馈3种结构的有机组合,提出了一种高速运算跨导放大电路(OTA)的结构设计方案.该方案在低功耗条件下,电路具有优异的摆率倍增性能,同时电路小信号带宽与低频增益得到一定程度的改善.电路采用CSMC 0.5μm CMOS工艺进行设计并完成MPW流片.在5 V电源电压下测试得到的电路静态功耗仅为11.2μA,最大上升沿与下降沿摆率分别为10和2 V/μs,低频增益60 dB以上,单位增益带宽达到3 MHz.结果表明,新型Class-AB OTA电路比同类参考OTA电路具有更高的大信号瞬态响应品质因子.     

无线传感器网络中基于距离的簇头选择优化研究

基于集群路由协议的核心实际上是簇头(CH)选择的过程,该过程要求能量消耗能够均匀分布在每个传感器节点上,以求延长传感器网络的生命周期.提出了一种新的分布式簇头选择算法(LEACH-DS),将从传感器到基站的距离作为关键参数考虑其中,以最优地均衡消耗在每个传感器上的能量.仿真结果表明,对比原LEACH算法,新算法的网络生存周期要比原LEACH的网络生存周期有效提高10 %,尤其是在节点到基站距离较远情况下,有更好的实际和应用价值.     

采用最佳状态变量实现的线性相位递归IIR数字滤波器

为了实现输入序列为无限长的线性相位递归IIR数字滤波器,提出了采用状态变量的方法.将每个块的某个初始状态应用于第2级来寻找到最佳可能状态的理论表达式,得到最好的可能初始状态,从而获得理想输出的较好近似.仿真表明,所提出的方法与其他方法相比,不但可以实现线性相位和减少滤波器阶数,而且还减少了运算次数.     

HPLC法测定食品用包装纸中甲醛与乙醛的含量

建立了高效液相色谱法测定不同食品用包装纸中的甲醛和乙醛含量的分析方法.样品萃取溶液通过2,4-二硝基苯肼(DNPH)衍生化后,以乙腈-水作为流动相,在Agilent ZOBAX SB-C18(5 μm,ø4.6 mm×250 mm)色谱柱上分离,二极管阵列检测器检测,甲醛-DNPH、乙醛-DNPH的检测波长分别为352,360 nm,2种目标化合物在8.5 min内即可完全分离.甲醛、乙醛在标准曲线质量范围内呈现良好的线性关系(r2均大于0.999 9),其检出限分别为0.003,0.005 mg/kg,定量限分别为0.010、0.015 mg/kg,低中高3个质量分数的加标回收率分别在97.5%~102.3%,94.5%~98.3%之间,相对标准偏差(RSD)均小于5.0%.该方法操作简便、重现性好、结果准确可靠,运用该方法能快速分析测定食品用包装纸中甲醛与乙醛的含量.     

基于电力通信的LEACH算法的研究和改进

结合无线传感器网络在智能电网的应用,构建了无线传感网的能量模型,详细分析了LEACH算法的原理和实现方法.针对电力通信自身特点,分析LEACH算法存在的不足,提出了一种针对电力通信的改进型算法SG-LEACH.该算法根据电力通信的特点,将节点分为普通节点与高级节点,高级节点优先当选簇首.仿真结果表明,SG-LEACH算法能有效平衡节点能耗分布,大幅延长节点生存时间,提高网络传输效率.     

基于时序卷积生成对抗网络的单通道音域分离

由于音域信号的语音和音乐常常以混叠的形式出现,因此在许多应用中,希望能有效分离音域信号中的语音和音乐. 普通的分离方法一般采用基于频域信号的处理方式,而频域信号还原时需借助相位信息,导致还原的信息有偏差. 针对时域单通道音域信号分离效果差的问题,提出在对抗生成网络中引入联合训练与时序卷积的方法. 首先,对时域语音进行预处理;然后,将预处理过的数据送入时序卷积生成对抗网络生成器中进行分离;最后,将分离的干扰语音和纯净的干扰语音送到生成对抗网络判别器判别,并把判别结果反馈给生成器. 实验采用MIR-1K和data_thchs30数据集进行算法性能测试,结果表明,提出的单通道音域分离模型的PESQ和STOI指标平均提高了0.31和0.07,证明所提算法有效提升了音域信号中语音和音乐的分离效果.     

多尺度自适应Gamma矫正的低照图像增强

为了在提高低照图像的亮度和对比度的同时,保持图像的色彩自然度,提出了多尺度自适应Gamma矫正的低照图像增强方法.鉴于HSI颜色空间的明度分量Ⅰ决定着图像的明暗程度,以及明度分量的多尺度特性,首先,将图像转换到HSI颜色空间,对明度分量Ⅰ进行多尺度Retinex分解;然后,对分解得到的多尺度光照图像分别进行自适应的Gamma矫正,其中Gamma指数自适应于暗区像素的占比,鲁棒地改善光照图像的光照分布,经Retinex反变换得到增强的多尺度明度分量;最后,将增强的多尺度明度分量的线性融合作为增强的明度分量Ⅰ’,与色相分量H和饱和度分量S重组,得到最后的增强图像.实验结果表明,相对于部分最新提出的现有方法,新方法的PSNR和SSIM值分别高出1.19 dB和1.8%以上,具有更好的增强效果和鲁棒性,增强图像的视觉效果更适宜,对比度更高.     

基于Ag-Pt纳米颗粒标记型C-反应蛋白免疫传感器的研制

通过置换反应水热合成法合成中空银铂纳米材料,并对其进行表征,利用它的催化活性制备了一种灵敏的标记型C-反应蛋白免疫传感器.传感器首先以中空石墨烯为固定材料将C-反应蛋白抗体固定在电极上,采用中空银铂纳米颗粒标记C-反应蛋白抗体,通过夹心法检测C-反应蛋白.在最优的实验条件下,对C-反应蛋白进行检测,其线性范围为 0.1~150ng/mL,线性相关系数为0.9643,检测限为0.02ng/mL.