核磁共振测井仪前置放大电路的低噪声分析

基于低噪声电路设计原则,给出了一种用于核磁共振测井仪的前置放大电路.电路采用低噪声双极性晶体管MAT02作为第一级放大,采取负反馈稳定电路的增益,然后经过低噪声集成运放进行第二级放大,从而可提高整个前置放大电路的噪声性能.通过等效噪声模型的方法,定量计算了整个电路的噪声特性,同时得到了设计低噪声电路的一般性结论.计算表明:电路在源电阻为96 Ω的情况下,电路的最低噪声系数为1.5 dB;电路的等效噪声电压为0.57 nV/√Hz,在经过屏蔽的实验环境下,测得的等效噪声电压约为0.87 nV/Hz.     

基于AD8334的光声信号调理电路设计与噪声分析

设计一套基于AD8334的宽带大范围可调增益的光声信号放大电路,并对电路的噪声问题进行了简要分析,提出几点改进的措施.实验结果表明,该方案能在几种常规滤波的配合下有效地提取并按照设定增益放大高频光声信号,为系统噪声性能改进工作提供了有益的参考.     

用于GNSS的高增益宽带低噪声放大器

基于UMC 0.18 μm CMOS 工艺,设计了一款用于全球卫星导航系统(GNSS)的宽带低噪声放大器(LNA). 其中,采用并联反馈电阻噪声抵消结构降低整体电路的噪声,使用电感峰化技术提升工作频带内的增益平坦度,进而优化高频噪声性能. 此外,采用共源共栅结构提高电路的反向隔离度. 仿真结果表明,在电源电压为1.8 V 的条件下,低噪声放大器的-3 dB 带宽为1 GHz,最大增益为15.08 dB,在1-2 GHz 内增益变化范围为±1 dB,噪声系数为2.65-2.82 dB,输入回波损耗和反向传输系数分别小于-13 dB 和-40 dB. 芯片核心面积为740 μm×445 μm.     

射频宽带放大器的设计

系统由前级放大模块、后级放大模块、滤波模块组成。采用可控增益放大器AD603和宽带低噪声运放OPA690级联,很好地实现了0~60,d B增益可调的要求。电路整体设计利用可调电位器控制两级级联压控,可变增益放大器完成对放大器增益的调节,又通过滤波电路实现了选频。系统还采用自动直流偏移调零模块,最大限度地减小了整个放大器的偏移,使用了各种抗干扰措施以减少噪声并抑制高频自激。该放大器电路结构简单、性能稳定、功能完善,基本达到了各种设计指标的要求。     

射频宽带放大器设计与实现

随着微电子技术的发展,小信号的处理在通信和信息处理领域运用越来越广泛,宽带运算放大器广泛应用于A/D转换器、D/A转换器,有源滤波仪、波形发生器、广播、电视、通信、雷达等的接收机等电路中,而对小信号的宽带增益可控和频带内增益起伏控制是当前的一个难题。以两级可控增益放大器AD603为核心,电流反馈型运放THS3091配合,实现了增益可调和频带内增益起伏控制的宽带直流放大器。系统主要由四个模块构成:前置放大电路、可控增益放大电路、后级功率放大电路、频带内增益起伏控制比较电路。     

宽带平衡式低噪声放大器的研究与设计

为解决低噪声放大器设计时带宽和驻波的问题,提出一种结合平衡放大结构和负反馈技术设计宽带低噪声放大器的方法。采用ATF38143晶体管,利用ADS软件对其进行匹配优化,以自偏压的形式提供负压简化电路,通过并联谐振电路调节增益平坦度,设计出一个工作在1.5~2.5 GHz内、端口驻波小于1.4,噪声系数优于0.55、最大增益大于14 dB、带内增益平坦度优于2 dB的宽带低噪声放大器,很好地解决了低噪声放大器的带宽和驻波问题。     

CMOS音频功率放大器设计方法研究

放大电路是模拟信号处理电路的基本单元。低功耗、高性能是音频放大器一直追求的目标。近几年来CMOS音频功率放大器得到很大发展，成为Mp3／Mp4、笔记本计算机，便携式DVD播放器等不可或缺的部分。采用CMOS工艺将会有效地降低功耗，但是随之而来的问题是如何获得有效的增益带宽，降低电源等产生的噪声，在低电源电压下获得近乎满幅的输出，以获得有效的电压输出等[1]。     

SiGe HBT低温敏宽带低噪声放大器设计

采用两级锗硅异质结晶体管(SiGe HBT)低噪声放大芯片,通过ADS2015进行宽带电路匹配设计了一款频率覆盖超短波到L波段的宽带低噪声放大器(LNA).仿真显示该LNA工作频率在0.07～2 GHz,增益Gain>30 dB,噪声系数NF<0.78,增益平坦度Gain Flatness<0.2 dB,输入输出回波损耗Return Loss<-10 dB.实测结果显示常温下该LNA测试指标和仿真结果基本一致,233 K低温下该LNA的Gain实测值比常温下测试结果增大1 dB左右,其它指标基本一致,证实了采用SiGe HBT放大芯片设计的低噪声放大器噪声性能良好且具有低温敏特性.     

宽带直流放大器的设计

宽带直流放大器在无线通信领域,尤其是发射机的末级有重要的用途.通过各种方案的比较,系统采用运放0PA690作为前级和中间级放大,输出级采用±15 V供电的视频运放AD811,辅以相应的偏置电路和程控可调电阻实现增益的调节,以单片机MSP430为控制核心;设计出电压增益Av范围为0～60dB,最大输出电压有效值V0≥10V,3dB通频带为0～10MHz的宽带直流放大器.人机接口采用红外遥控及LCD液晶显示器,控制界面直观、简洁,具有良好的人机交互性能.     

超声成像数据采集系统前端调理电路设计

根据超声信号在组织传播衰减速度快,穿透深度与接收回波信号强弱成反比的特性,以及超声成像数据采集系统高增益、增益可变的要求,提出了一种低噪声、宽带宽增益可调前端调理电路方案.系统合理地进行低噪声前置放大,基于AD8331的可变增益放大、滤波等,给出了各个模块的设计详图以及仿真结果,综合设计指标,为超声成像后期数据采集的调理提供了可靠的依据.     

差分-运放电流并联负反馈的理论计算与仿真分析

构建了直接耦合方式下的差分-运放电流负反馈放大电路,根据多级放大器增益的计算方法,计算了基本放大器的电压增益,进而得电流增益.另外采用微变等效电路方法,得到了反馈放大器的电流增益,两者满足负反馈放大电路中的基本关系.启用仿真软件EWB,基本放大器和反馈放大器的仿真结果与理论计算一致.     

一种宽频带大摆幅的三级CMOS功率放大器

设计了一种用于耳机驱动的CMOS功率放大器,该放大器采用0.35μm双层多晶硅工艺实现,驱动32Ω的电阻负载.该设计采用三级放大两级密勒补偿的电路结构,通过提高增益带宽来提高音频放大器的性能.仿真结果表明,该电路的开环直流增益为70dB,相位裕度达到86.6°,单位增益带宽为100MHz.输出级采用推挽式AB类结构,能有效地提高输出电压的摆幅,从而得到电路在低电源电压下的高驱动能力.结果表明,在3.3V电源电压下,电压输出摆幅为2.7V.     

0.1-1.2GHz宽带巴伦低噪声放大器设计

提出了一种可用于0.1-1.2 GHz射频接收机前端的宽带巴伦低噪声放大器(Balun-LNA).采用噪声抵消技术,输入匹配网络的沟道热噪声和闪烁噪声在输出端被抵消,在宽带内可同时实现良好的输入匹配和低噪声性能.通过分别在输入匹配级内增加共源放大器,在噪声抵消级内增加共源共栅放大器实现单端转差分功能.电路采用电流复用技术降低系统功耗.设计基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺,LNA的最大增益达到13.5dB,噪声系数为3.2-4.1 dB,输入回波损耗低于-15 dB.在700 MHz处输入1 dB压缩点为-8 dBm,在1.8 V供电电压下电路的直流功耗为24 mW,芯片面积为0.062 5 mm 2 .     

基于双绞线的OFDM接收机物理层设计与实现

针对远距离、点对多点、多业务、大数据量的通信场景,提出了一种适合于双绞线传输的、基于OFDM的无中心无交换的收发信机系统方案.为了弥补远距离有线传输高频信号的衰减,该收发信机在发送端采用自适应调制和预均衡技术.在接收端采用自绕宽带阻抗匹配变压器,结合数模混合的可变增益（VGA）控制技术实现了AD前端信号幅度的调理.该VGA控制技术采用闭环控制,主要包括4个部分：前置放大电路、整流滤波电路、电压比较电路和能量检测电路（FPGA实现）.实验结果表明,在110.592 MHz的时钟频率下,信号调理的时间不到10 μs.在10 km传输距离下,能够满足15对用户同时在线.     

一种高性能全差分运算放大器的设计

设计了一种具有高增益、大带宽的全差分折叠式共源共栅增益自举运算放大电路,适用于高速高精度流水线模数转换器余量增益电路(MDAC)的应用,增益自举运算放大器的主放大器和子放大器均采用折叠式共源共栅差分结构,并且主放大器采用开关电容共模反馈来稳定输出电压,该放大器工作在5.0V电源电压下,单端负载为2pF,采用华润上华(CSMC)0.5μm 5VCMOS工艺对电路进行仿真测试,结果显示该运放的直流增益可达到126.3dB,单位增益带宽为316MHz。精度为0.01%时的建立时间为4.3ns。     

一种由第二代电流传输器实现的电流反馈电压放大器

介绍一种由第二代电流传输器ＣＣⅡ实现的电流反馈电压放大电路，该放大电路的增益带宽积不为常数．     

一款工作于2.4 GHz频段的带有源负载的高性能双平衡有源混频器

对带有源负载的CMOS双平衡Gilbert有源混频器的1/f噪声、线性度与转换增益进行深入分析。这款采用PMOSFETs做负载的混频器工作于2.4 GHz频段。为降低混频器的1/f噪声, 利用双阱工艺中的寄生垂直NPN晶体管作为开关, 同时在PMOSFETs处并联最低噪声的分流电路作为负载。运用在PMOSFETs处的高性能运算放大器, 不仅为零中频输出提供了合适的直流偏置电压, 以避免下级电路的饱和, 并能够为混频器提供足够高的转换增益。同时, 在输入跨导(G_m)级电路中采用电容交叉耦合电路能够将转换增益进一步提高。为了增加混频器的线性度, 采用共栅放大器作为输入跨导级电路。这款混频器采用TSMC 0.18m 1-Poly 6-Metal RF CMOS工艺, 在1.5 V电源电压、3 mA的电流消耗下获得了17.78 dB的转换增益、13.24 dB的噪声因子和4.45 dBm输入三阶交调点的高性能。     

带有源巴伦的CMOS宽带低噪声放大器设计

设计了一种400～800 MHz带有源巴伦的低噪声放大器(balun-LNA).电路输入级采用共栅结构实现宽带匹配,输出端使用共源漏技术来实现巴伦功能,将单端输入信号转变为差分输出信号,利用参数优化设计来降低噪声性能.电路采用TSMC 0.18 μm RF CMOS工艺仿真,结果表明:在400～800 MHz工作频段内,balun-LNA的输入反射系数小于-12 dB,噪声系数为3.5～4.1 dB,电压增益为18.7～20.5 dB,在3.3V电压下功耗约为17.8 mW.     

差分-共集负反馈电路的电性能讨论与仿真

采用方框图分析法,对差分-共集电压串联负反馈放大电路进行理论计算.EWB仿真结果表明：开环和闭环电压增益的理论计算与仿真的相对误差分别为0.142%和0.150%,吻合很好;仿真的开、闭环间的电压增益,满足反馈放大器中的基本关系式;开环状态下的输入、输出电阻的理论与仿真,其相对误差分别为2.60%和0.133%.理论计算闭环输入电阻43.50 kΩ,输出电阻72.72Ω,说明电路具有良好的电压放大器性能.     

放大器的仿真调试

采用MSP430单片机对电压增益为40dB的三级放大电路进行仿真调试,并控制1602液晶显示输出电压峰峰值和有效值。整个系统结构合理,设计简洁,性能稳定,可应用于课程设计、实训等教学场合。