一种带消失调电路的dB线性可变增益放大器设计

设计实现了一种增益连续型的dB线性中频可变增益放大器.该放大器由2级优化了线性度的可变增益单元级联而成,通过宽范围的指数增益产生电路的设计,实现放大器的增益与控制电压成dB线性;同时,还设计了1种连续时间型Gm-C反馈结构的消直流失调电路,可实时抑制放大器的输出直流失调电压.电路采用0.18μm CMOS工艺进行流片,测试结果表明,在3.3V电压下,连续增益动态范围为-10~46dB,-3dB带宽大于20 MHz,直流失调的抑制增益小于-5dB,核心电路面积仅为0.11mm2.     

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55 nm CMOS工艺的可变增益放大器

为了实现5G通信系统中高数据传输速率的要求,满足宽带条件下接收信号幅度的大动态范围变化,基于Global Foundries 55 nm CMOS工艺提出一种宽带且增益大范围线性变化的可变增益放大器.在该可变增益放大器中,采用改进型Cherry-Hooper放大器结构使其动态范围和电路带宽有效扩展,并利用晶体管的可调谐特性,在不使用附加电路的前提下使增益变化具有良好线性,解决了CMOS电路中放大器增益与控制电压非线性变化的难题,同时添加低截止频率的高通滤波器,消除可变增益放大器的直流偏移,并降低其误码率.版图仿真结果表明,在-33.4～46.9 dB的超宽动态范围内实现增益线性变化,3-dB带宽对应的频率达到1.89 GHz(0.000 12～1.9 GHz),可变增益放大器芯片(核心区域,不含焊盘)面积仅为0.006mm~2.该可变增益放大器指标完全满足目前5G宽带通信系统的要求.     

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。     

一种低功耗恒跨导CMOS运算放大器的设计

文章分析了传统的轨到轨运算放大器输入级电路,设计了一种低功耗、恒跨导CMOS运算放大器。整个电路基于0.5μm标准N阱CMOS工艺进行设计,采用HSPICE工具仿真,在3 V单电源工作电压情况下,功耗约为0.15 mW,当电路驱动3 pF电容的负载时,电路的直流增益达到78 dB,单位增益带宽达到3 MHz,相位裕度为81°,达到了设计的低功耗、恒跨导的要求。     

全集成CMOS限幅器与场强指示器设计

设计了一款限幅器及场强指示电路,提出了一种新的直流失调补偿方案,利用开关电容电路实现了限幅器消直流失调部分的片内集成.该CMOS限幅器具有65 dB的电压增益,可以对载波为200 kHz、带宽为50kHz的中频信号进行放大.场强指示器部分的动态范围大于70 dB,场强检测的误差小于±1 dB.     

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。     

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.     

1.5 V低功耗CMOS恒跨导轨对轨运算放大器

运算放大器是模拟集成电路中用途最广、最基本的部件。随着系统功耗及电源电压的降低,传统的运算放大器已经不能满足低压下大共模输入范围及宽输出摆幅的要求。轨对轨运算放大器可以有效解决这一问题,然而传统的轨对轨运算放大器存在跨导不恒定的缺点。本文设计一种1.5V低功耗CMOS恒跨导轨对轨运算放大器,输入级采用最小电流选择电路,不仅实现了跨导的恒定,而且具有跨导不依赖于理想平方律模型、MOS管可以工作于所有区域、移植性好的优点。输出级采用前馈式AB类输出级,不仅能够精确控制输出晶体管电流,而且使输出达到轨对轨全摆幅。所设计的运算放大器采用了改进的级联结构,以减小运算放大器的噪声和失调。基于SMIC0.18μm工艺模型,利用Hspice软件对电路进行仿真,仿真结果表明,当电路驱动2pF的电容负载以及10kΩ的电阻负载时,直流增益达到83.2dB,单位增益带宽为7.76MHz,相位裕度为63°;输入输出均达到轨对轨全摆幅;在整个共模输入变化范围内跨导变化率仅为2.49%;具有较高的共模抑制比和电源抑制比;在1.5V低压下正常工作,静态功耗仅为0.24mW。     

一种输入轨至轨运算放大器的设计与仿真

介绍了一种输入轨至轨CMOS运算放大器,该放大器采用了共源共栅结构做增益级,在输入级跨导使用了电流补偿,以使其几乎恒定.在3 V电源电压下的静态功耗只有180μW,带5 p的负载电容时,直流开环增益,单位增益带宽分别达到75 dB,1.5 MHz.     

一种新型电荷放大器的设计方法与电路

介绍了一种新的电荷放大器的方法和电路。该电路主要由电流转换电路、恒流源电路、积分电路、模拟开关电路等组成,其突出特点是转换速度快、电路简单及输人信号范围大,适合构建成多路,在传感器测量系统中有着广泛地应用前景。     

基于多混沌载波的超宽带系统

利用驱动响应的思想,设计了三级级联Colpitts振荡超宽带混沌信号产生电路.该电路结构简单,经仿真电路产生的混沌信号频谱分量丰富,带宽符合FCC的超宽带信号的定义.使用该电路可以构造新颖的多混沌载波超宽带系统,给出了发射机和接收机的结构,并对不同通信速率下的系统误码率进行了仿真,结果表明该系统可以根据工作环境,灵活设定工作频段,在高通信速率下具有较低的误码性能,并且具备高保密性和低截获率等优点.     

磁通门信号处理电路的设计与研究

针对磁通门传感器检测到的环境磁场强度信号，运用谐波选择法，设计了磁通门信号处理电路。电路系统采用闭环控制，磁通门信号处理电路由磁通门激碰电源电路、选频放大器、相敏检波器、积分环节、反馈环节组成，实现了将环境碰场强度信号与电压信号转换。电路简单、调试容易、工作稳定。笔者给出了电路图和反馈系数等关键数据的计算方法。     

基于LTCC的Ka波段无源等效腔体分析与优化设计

为了能够在Ka波段采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现收发组件小型化设计,提出了LTCC无源等效腔体模型.将有源芯片置入LTCC腔体中,解决了电磁场干扰问题.但腔体效应会引起串扰和振荡,造成放大器工作的不稳定.为此提出腔体谐振频率远离工作频率的设计方法,在无源等效腔体设计过程中采用两种不同馈电结构,利用基于神经网络模型的遗传算法和三维电磁场仿真软件对无源等效腔体参数进行优化设计,得到了近似一致的设计结果,满足放大器稳定的最优无源等效腔体参数为4.5 mm×3.5 mm.     

模拟集成电路遗传算法的优化设计

针对模拟集成电路设计中设计周期长、参数复杂且精度低等问题,提出了一种智能算法——遗传算法。通过对模拟集成电路中二级运算放大电路的设计,运用遗传算法对其电路的各个性能指标进行了优化分析,有效地提高了各性能指标。该优化方法对模拟集成电路进行优化设计,并且基于Hspice仿真结果与实际电路设计非常接近,具有很高的实用价值。     

信号放大通道噪声特性的研究

通过分析滤波电路对嗓声信号的影响,提出了滤波电路的等效噪声带宽。通过对嗓声系数特性的研究,总结了前置放大电路低噪声设计准则。     

低噪声宽带放大器的设计及应用

本文详细地叙述了UHF频段低噪声宽带放大器的设计及其应用。放大器由三只低噪声双极晶体管2sc3358组成,制作在环氧玻璃纤维敷铜板上,并安装在一个90×50×30mm~3的铝制屏蔽盒内。其性能为:频率范围470～970MH_2,增益>28dB,噪声系数(合混频器)<1.5dB。     

三厘米波段波导型六端口电路的一种最佳设计

六端口技术的创始人G.Engen提出了最佳六端口电路的设计准则,但漫能提出符合设计准则的实际电路。本文按照G.Riblet的五端口电路的设计思想,提出了一种结构紧凑的波导型六端口电路,它符合最佳电路设计准则。文中给出了设计公式和在三厘米波段的数值计算实例。     

阻容耦合放大器电路通频带的计算

本文通过对一个具体电路的—3dB带宽的计算,即上限截止频率和下限截止频率的计算,分别介绍了计算通频带的方法。