一种应用于石英音叉增强型光谱的前置放大电路

针对目前石英增强光声光谱系统存在音叉输出高阻抗和受噪声辐射影响较大的不利因素,本文设计了一种高输入阻抗、高信噪比的前置放大器。该方案使用高输入阻抗运算放大器,减小音叉两级的信号线长度,使用两路信号相减的方式降低噪音和串接的音叉来提高信号,进一步提高信噪比。并在该放大器的基础上,使用压电陶瓷直接激发音叉的方法精确测量了音叉的共振中心频率和Q值。经实验检验,该放大器模块性能稳定、信噪比高且成本低。     

应用于眼压信号检测的低噪声前置放大器设计

基于SMIC 180nm CMOS工艺,设计并实现了一款应用于眼压信号检测系统的低噪声前置放大器.该放大器使用二极管连接的MOS管实现GΩ级别的大电阻,在反馈回路中该伪电阻与反馈电容并联在低频段产生高通截止点以抑制直流失调电压和低频噪声,达到较好的噪声性能.后仿真结果显示:低噪声前置放大器的直流增益为40dB,有效带宽从0.25Hz到46kHz,在低频频率100Hz处的等效输入噪声为197.3nVrms,采用1.8V的电压供电,核心电路功耗为32.4μW,芯片面积为0.75mm×0.62mm.     

光接收机的宽带前置放大器

在光接收机中,人们通常把用作检测光缆传来的高频光信号的光检测器(由PIN管或者雪崩光电二极管组成)和前置放大器设计在一起。为了保证宽频带光信号的接收,就要求这种放大电路具有频带宽、线性好、增益高和信噪比亦高的特性。目前,性能最好的一种电路结构是:用雪崩光电二极管作光检测器,以砷化镓场效应管作前置放大器,并把电路设计为互阻抗放大器的形式。然而,雪崩光电二极管价格昂贵,场效应管,特别是低容值的砷化镓场效应管     

用CCITT改良法计算数字光纤接收机灵敏度的通用程序设计

本文根据用CCITT改良法计算光纤接收机灵敏度的要求,使用FORTRAN 77语言,编写了一个计算灵敏度和最佳增益的计算机通用程序.该程序可以同时对使用不同输入波形(高斯波和矩形波)、不同检测器(APD或PIN)、不同前置放大器、不同线路码型的接收机灵敏度及最佳增益进行计算,并对实际光纤接收机作了验证.     

双口网络噪声模型的系统理论及其应用

从放大器实际存在的时域原始噪声模型出发，推导出两个时域等效噪声模型，并由此扩展到频域，得到了相对应的几个功率谱噪声模型，从而系统地给邮了双口网络噪声模型理论和一系列实用的计算公式。将这些理论应用到光纤通信接收机前置放大器的噪声计算上，用统一的方法，算出了光接收机ＢＪＴ和ＦＥＴ前置放大器的泖输入端噪声电压电流功率谱，供光接收机设计作用。     

前置光放大器噪声及其光学滤波

讨论了半导体激光放大器作为前置光放大器的噪声特性及其光学滤波，并提出最佳滤波带宽的概念，实验结果表明，采用具有光学滤波器的前置放大器可使接收机灵敏度提高ＳｄＢ。     

InAlAs/InGaAs HEMT跨阻前置放大器的设计与实现

提出了基于耗尽型InAlAs/InGaAsHEMT器件的光纤通信接收机中的单电源跨阻前置放大器电路，并给出了设计方法与实验结果，该前置放大器采用单电源供电，单端输入，双端差动输出，由两级源级跟随器，一级输出级以及一个反馈电阻组成。当前置放大器工作在2.5Gbit/s时，跨阻可达62.5dBΩ，采用＋5V电源供电，功耗为272mW。     

TEM接收机低噪声抗饱和前放电路设计

为了满足瞬变电磁接收机的低噪声要求及消除在瞬变信号早期易出现饱和的现象，设计了TEM接收机低噪声抗饱和前放电路，该电路使用超低噪声运算放大器LT1028，并采用屏蔽接地技术降低外部地干扰、耦合等噪声；使用可编程放大器PGA202对整个瞬变信号采用分段放大技术，既避免了早期信号饱和，又保证了接收机的动态范围。该设计电路还可用于其他大动态信号采集系统中。实践证明，该电路改善了整机的信噪比，提高了晚期微弱信号的识别能力（检测的有效信号为几个微伏），在具体应用中取得了良好的效果。     

2.5 Gbit/s无电感高灵敏度宽动态范围前置放大器设计

基于0.18μm RF CMOS工艺设计一种应用于无源光网络光接收机的无电感型2.5 Gbit/s前置放大器。该前置放大器主要包括跨阻放大器、单端转差分运算放大器和输出级电路。跨阻放大器基于3级推挽反相器结构,具有高增益和低噪声的特点,提高前置放大器的灵敏度;分析零点补偿原理,设计位于反馈环路之中的虚零点,提高跨阻放大器的工作速率,增加稳定性。提出一种新的具有自适应功能的自动增益控制技术,使得跨阻放大器在不同光输入功率下保持带宽不变,环路稳定,具有宽动态范围特性。研究结果表明:在误码率为10-10,传输速率为2.5 Gbit/s时,该前置放大器的接收光灵敏度高达-29 d B·m,输入最大光功率为2 d B·m,动态范围达31 d B·m;在1.8 V的电源电压下,芯片功耗为30 m W,芯片总面积为1×0.7 mm2。     

光纤通信接收机前置放大器的噪声分析

较深入地讨论了适用于光纤通信接收机的互阻杭前置放大器。并对其小信号参数及噪声性能分析对比表明,为获得低噪声、宽频带的良好性能,输入级采用ＧａＡｓＦＥＴ电路是前置放大器的最佳选择。     

地面核磁共振找水仪放大器匹配方法研究

为提高核磁共振找水仪的接收信号质量,结合核磁共振信号微弱、噪声干扰严重的特点,根据微弱信号检测技术、电路低噪声设计和传输线基本原理,着重分析了地面核磁共振找水仪传输线与前置放大器的匹配问题;给出了相应的噪声匹配方案,从噪声和干扰角度对放大器内各模块的级联顺序进行了设计。通过实验验证了该核磁共振找水仪的有效性,监测到的最小信号在470 nV左右。经过波形数据多次叠加,进一步提高了信噪比,整体仪器能检测核磁共振的最小信号为 50 nV。     

基于新型E类放大器的磁耦合谐振式无线传输在负载变化时效率的研究

研究了在负载变化时的新型E类放大器磁耦合谐振式无线电能传输系统的效率。首先,对新型E类放大器进行了理论分析和数学建模。然后,通过在新型E类放大器上采用前端阻抗转换器实现了放大器的开关管的ZVS、ZDS条件;并采用后端阻抗转换器实现了负载变化时效率的稳定性。最后,通过MATLAB对该系统进行仿真研究。仿真结果表明,在新型E类放大器中加入双端阻抗转换器后,放大器在负载变化的情况下,负载效率更加稳定。     

基于新型E类放大器的磁耦合谐振式无线传输在负载变化时的效率

研究了在负载变化时的新型E类放大器磁耦合谐振式无线电能传输系统的效率。首先,对新型E类放大器进行了理论分析和数学建模。然后,通过在新型E类放大器上采用前端阻抗转换器实现了放大器的开关管的ZVS、ZDS条件;并采用后端阻抗转换器实现了负载变化时效率的稳定性。最后,通过MATLAB对该系统进行仿真研究。仿真结果表明,在新型E类放大器中加入双端阻抗转换器后,放大器在负载变化的情况下,负载效率更加稳定。     

红外报警系统前置放大器噪声的抑制

本文介绍了热释电探测器前置放大器的噪声、阻抗匹配和带宽问题 ,指出在保证前置放大器具有较高灵敏度的情况下 ,使输出噪声电平达到系统所限制的最小范围内的可行措施     

基于改进反馈判决的自动识别系统信号解调算法

针对卫星接收机接收的船载自动识别系统(AIS)信号信噪比低、星载设备要求复杂度低的特点,以及高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制过程中高斯成型滤波产生码间干扰(ISI)和非相干解调对噪声敏感的问题,提出了一种改进的反馈判决方法.该方法通过减小后检测滤波器的带宽,来充分抑制鉴频噪声,并根据后检测滤波器的带宽来调整反馈判决电平,以补偿ISI和后检测滤波器对鉴频信号造成的失真;另外,还设计了一种根据AIS帧头的位同步序列和起始标志,来计算实际系统中的反馈电平的方法.仿真结果表明,提出的方法可以在信噪比为4.5 dB时,使误码率降至10~(-5),而未增加系统复杂度.该方法简单有效,也可以应用于卫星AIS接收机以及其他深空通信系统中.     

基于分集接收技术的可见光接收机前端电路

为了减弱噪声对可见光通信质量的影响,提高可见光通信系统的抗干扰性,基于台积电180 nmCMOS工艺,提出了一种抗噪能力较强的可见光接收机前端电路.电路主要包括跨阻放大器、限幅放大器、直流偏移消除网络和输出缓冲级.输入端对信号进行两路接收,通过印制电路板绘制把外部两个光电二极管相连,对接收到的光电流信号进行等增益合并,合并信号作为输入信号提供给光接收机模拟放大电路,这种设计实现了分集接收技术,提高了光通信系统的信噪比.跨阻放大器采用调节型共源共栅结构,共源结构作为反馈环路,降低芯片的输入阻抗,共漏结构提高了跨阻放大器的带负载能力.限幅放大器采用改进CherryHooper型限幅放大器结构,引入反馈电阻降低级间等效电阻,扩展有效带宽,并通过增加负载电阻为支路提供偏置电流,有效提高了电路的输出范围.测试结果表明,在电源电压为1.8 V、光电探测器等效电容为5 pF时,光接收机的跨阻增益为88 dBΩ,-3 dB带宽为510 MHz,在误码率小于3.8×10-3的条件下实现了600 Mb/s的数据传输.芯片功耗为43.62 m W,整体面积为624μm×823μm,当误码率为10-9时,基于分集接收的光接收机的灵敏度为-11.5 dBm.对比实验表明,分集接收技术降低了可见光通信的误码率,提高了通信质量,因此基于分集接收技术的光接收机有望应用于室内可见光通信系统领域.     

利用锁定放大器实现微波天线方向图的精确测量

采用常规的测量放大器或选频放大器进行微波天线方向图的高精度测量是困难的,本文设计了利用锁定放大器精确测量微波天线方向图的电路,该方法是从信号和噪声本身的特性出发,针对信号的周期性和噪声的随机性的特点来抑制噪声,提取信号。测试实验结果表明,采用该电路能极大的提高信噪比,可靠检测出有效信号。     

基于FPGA的L波段卫星数字信标机

描述了一种新型的零中频L波段卫星信标接收机。本接收机同时运用了零中频和数字信号处理技术。使用Matlab软件辅助设计数字滤波器,结果表明当滤波带宽越窄,信噪比越高。当输入测试信号频率为950.5 MHz,-80 dBm时,接收机输出-1 dBm,信噪比为30 dBm;当输入信号为-100 dBm时,接收机输出为-20 dBm,信噪比为15 dBm。     

现代传感器前置放大器设计误区与对策

结合现代传感器前置放大器构成特点,探讨了现代传感器前置放大器设计过程中的几个误区与对策.结果表明:噪声系数最小有时并不能得到最佳噪声性能;RFI整流误差是一个重要而容易被忽视的误差源;驱动电容性负载的情形常见且易振荡;芯片电源噪声(纹波)频率较高时单电容去耦无效.给出了这些问题的实用解决方法.     

反馈对放大器噪声特性的影响(理论研究)

本文定量地导出了反馈放大器的 E_n—I_n 等效输入噪声模型参量与基本放大器和反馈网络的模型参量间的解析关系式,给出了低噪声反馈放大器的设计要点。