单电源BiCMOS四象限模拟乘法器的研究与设计

目的给出一种单电源BiCM0S四象限模拟乘法器的电路结构。方法采用电压平移技术和带有共模反馈的全差分折叠共源共栅OTA以提高传统四象限模拟乘法器线性输入范围。结果在5 V单电源供电情况下,该乘法器的输入线性范围约为±2.5 V,当输入电压范围限于±2 V时,总谐波失真和非线性误差均小于0.9%,-3 dB带宽大于100 MHz,功耗小于4.9 mW。结论该单电源BiCM0S四象限模拟乘法器具有良好的线性度和较大的-3dB带宽,以及较强的抗噪能力和抑止共模干扰信号的能力,该乘法器可以广泛地应用于模拟信号处理系统和数模混合系统中。     

一种CMOS四象限模拟乘法器电路结构

本文提出了一种CMOS四象限模拟乘法器的新电路结构。用SPICE—2G6电路模拟程序,并以MOS晶体管的第二类模型参数对所设计电路进行了模拟。模拟结果表明:当电源电压为±8V时,输入信号范围可达10V;在此范围内,对X方向和Y方向的平衡差动输入信号,电压传输特性的最大非线性误差分别为满度输出的0.81%和0.52%;对X方向和Y方向输入信号的-3 dB带宽分别为0～1.5MHz和0～0.6MHz;在0～1 MHz带宽内的输出噪声电压为1.51mV。     

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.     

一种基于NMOS差分对四象限模拟乘法器

设计了一种主要基于NMOS差分对四象限模拟乘法器.该乘法器采取以电压的形式输出而不适用电阻.利用基于smic0p18um EEROM 2P4M SPICE模型进行仿真,采用单电源3.3V供电.使用Spectre进行仿真并给出了仿真结果.     

高频电流模四象限CMOS模拟乘法器

本文提出了一种新型四象限CMOS模拟乘法器,其核心组成为工作于三极管区的NMOS晶体管和高频CCII(第二代电流传输器)电路.基于2μmP阱CMOS工艺参数的模拟结果显示,当电源电压为±5V,在±4V的输入范围内,其非线性误差小于2.8‰,运算误差小于3.3‰.X输入端的-3dB带宽为22MHz,Y输入端的-3dB带宽为82MHz.     

自跟踪滤波器的设计

提出了一种自跟踪滤波器的结构和设计方法,输入信号预处理并整形后产生频率信号,频率信号经F/V电路转换成电压信号,再将该电压信号输入到以模拟乘法器MLT04和电流反馈运算放大器AD844为核心构成的压控滤波电路。通过该电压信号调节滤波器的截止频率,从而实现滤波器频率的自动跟踪。详细介绍了设计原理,推导出了设计公式。设计出了自跟踪一阶滤波器的各种电路形式。经过仿真实现了滤波器截止频率在10kHz-100kHz范围内的连续跟踪变化。     

一种低电源电压的CMOS四象限模拟乘法器

介绍了一种工作在低电源电压下的ＣＭＯＳ四象限模拟乘法器,为保证在较低的电源电压下较大的线性电压输入范围和较小的非线性失真,电路采用了特殊的设计。ＳＰＩＣＥ的模拟结果表明,在±２．５Ｖ电源电压下,线性输入范围大于±１．５Ｖ,在此范围内该电路的皮失真小于０．８％,－３ｄＢ带宽分别大于３．０ＭＨｚ和８．５ＭＨｚ,功小于１．４ｍＷ。     

基于0.35 μm CMOS的高性能LDO稳压器设计

为降低芯片负载波动及电源干扰对系统输出的影响,以提高芯片性能,基于0.35 μm CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺,采用Cadence设计了高性能的无片外电容低压差(LDO:Low Drop-Out) 线性稳压器集成电路,给出了负载瞬态响应增强网络以及电源干扰抑制增强网络的设计方案并进行了仿真实验。实验结果表明,电路具有良好的线性调整率和负载调整率,各项性能指标均符合行业标准,系统在3～5 V的输入电压范围内,稳定的输出电压为2.8 V,电源抑制比在高频1 MHz时达到-46dB,负载变化引起的输出电压过冲小于55 mV。     

10-bit 100-Ms/s视频模拟前端IP核的设计

设计了一个10 bit,100 Ms/s视频模拟前端IP核,并用台积电(TSMC)0.18μm 1.8/3.3 V互补金属氧化物半导体(CMOS)纯数字工艺进行了仿真.电路中模拟部分采用3.3 V电源电压,仿真结果显示当输入信号为18 MHz,信号幅度为满幅(单端1 V,差分2 V)时,输出信号信号-噪声-失真比(SNDR)为60 dB.整个电路的功耗为73 mA,版图面积为2 mm×2.5 mm.     

一种新型场效应管电阻四象限乘法器

本文给出一种新型四象限模拟乘法器的实现电路。该乘法器仅用了两只耗尽型场效应管D-FET,的线性伏安特性,实现两信号相乘。它具有非线性误差小,电路结构简单等特点。其独到之处还在于,对乘法器进行了误差分析,并指出了解决方法。     

640×512 InGaAs探测器低噪声采集系统设计

针对640×512 InGaAs探测器工作原理和输出信号特点,从低噪声角度出发,设计了由探测器驱动电路、信号缓冲电路、单端转差分电路、差分放大电路、模数转换电路、FPGA时序控制电路构成的InGaAs探测器低噪声采集系统。着重解决了在满足驱动的条件下降低系统噪声,对提供精密偏置电压、温控电路和输出信号处理过程给出了详细的设计思想和实现方法。试验结果表明,系统工作正常并获得了良好的噪声特性,整个采集系统暗电平等效均方根(RMS)噪声低于0.3 mV。     

640X512InGaAs探测器低噪声采集系统设计

针对640?512 InGaAs探测器工作原理和输出信号特点,从低噪声角度出发,设计了由探测器驱动电路、信号缓冲电路、单端转差分电路、差分放大电路、模数转换电路、FPGA时序控制电路构成的InGaAs探测器低噪声采集系统。着重解决了在满足驱动的条件下降低系统噪声,对提供精密偏置电压、温控电路和输出信号处理过程给出了详细的设计思想和实现方法。试验结果表明,系统工作正常并获得了良好的噪声特性,整个采集系统暗电平等效均方根(RMS)噪声低于0.3mV。     

一种改进的PWM型VLSI神经网络的设计

神经网络的超大规模集成电路 (VL SI)实现是发挥其优势的有效途径。改进了现有的基于脉宽调制 (PWM)技术的 VL SI神经网络设计方式。提出了一种结构简单的突触乘法器 ,它的精度高、线性范围大 ,而且不受开关噪声的影响。设计了一个增益可调的电压型 sigmoid变换电路 ,用以实现不同的神经元激活函数。提出一个 PWM所必需的电压-脉冲转换电路 ,它具有较高的转换精度和线性度。以这 3种电路为基础设计了一个解决异或 (XOR)问题的 PWM型VL SI神经网络。模拟结果表明其功能正确 ,具有较高的识别速度 ,适于神经网络的 VL SI实现     

新型高频高线性CMOS跨导线性电流模乘/除法器设计

针对传统CMOS电流乘除法器存在线性度不高、工作频率低等缺点,提出一种以平方根电路、平方/除法器电路为核心的基于MOS管跨导线性原理的新型高频高线性CMOS电流模乘/除法器。在TSMC0.35μm CMOS集成工艺下进行HSPICE仿真测试表明:该电路在3V电源电压下,-3dB带宽可达到35.1MHz,电源静态功耗为202.68μW,输出电流为0～25.1μA,非线性误差为0.85%,总谐波失真为0.14%。本文提出的乘除法器电路与Tanno、Lopez等提出的基于跨导线性原理的乘除法器电路相比,优点在于-3dB带宽提高了,功耗降低了,电源电压降低了,线性度提高了,精度提高了,并且采用了相对更先进的0.35μmCMOS工艺,可缩小芯片面积,节约成本。     

集成运算放大器输出电压求解方法的教学探究

集成运算放大器是模拟电子技术课程中重要的器件,已知输入电压和电路各元器件的值求解输出电压是集成运算电路的一个重要知识点,分别用虚短和虚断结合法、理论推导法求解集成运算放大器的输出电压,并对这两种方法进行了总结,以帮助学生更好地掌握该知识点.     

线性电路叠加定理的证明

线性电路必定满足叠加定理,满足叠加定理的电路必定是线性电路,但循环定义无助于识别线性电路和应用叠加定理。文章指出线性是线性系统输入信号与输出信号关系的一种描述,是齐次性与叠加性之和。线性电路元件是电流/电压关系特性符合线性系统输入/输出要求的电路元件,进一步可以分为自身电流与自身电压成线性关系的普通线性电路元件,和控制电压或电流与受控电压或电流成线性关系的受控线性电路元件。线性电路是由线性电路元件和独立源构成的电路,其中独立源被看做线性电路的输入（激励）,而电路中的任何电压和电流都被看做是线性电路的输出（响应）。最后根据线性概念及基尔霍夫定律,给出了叠加定理的证明。     

基于VFC和FVC的模拟电压信号远程传输电路的设计与研究

为了解决电压模拟信号的远程传输和光隔离问题,利用AD7740构成VFC,再将信号通过HFBR1521转换为光信号通过光纤进行传输,利用HFBR2521接收光信号,通过AD650构成FVC,从而实现电压信号的远程安全传输．信号发送端采用AD7740,在保证V—F转换线性度的同时提高了性价比,接收端采用AD650从而保证了F—V转换线性度．通过光纤传输信号一方面解决了电隔离问题。另一方面可以有效降低环境干扰,实现远程传输．根据上述原理设计了性能良好、结构简单和精确度较高的信号转换及传输电路．该电路创新之处在于实现了模拟信号的远程传输并保证了良好的准确性,同时实现了电隔离．实验证明设计电路线性度良好,远端接收端能够精确再现0—5V模拟电压,因此设计电路能够满足多数场合下电压控制信号远程传输需要．     

乘法器式功率变换器

本文介绍了以模拟乘法器为核心器件组成的功率变换电路的基本线路、工作原理、调整方法和实验数据.对模拟乘法器的运算机理进行了理论和数学分析.文章阐述了线性误差及非线性误差,提出了对输出失调误差、u_X(或u_Y)线性馈通误差、增益误差等的调整和补偿方法.本文还对三相功率变换器的工作原理、原理框图以及检测数据进行了分析.     

PWM型数/模混合电压调节器芯片电路设计

给出了一种新型的汽车电压调节器电路结构.该电路的电压调节功能由脉宽调制过程实现,电路芯片的设计采用双极模拟I2L数字混合结构.通过闭环仿真模拟验证了电路原理的正确性,在模拟分析的基础上,对芯片电路的工艺设计和版图设计进行了讨论     

单相数控有源功率因数校正技术研究

研究了单相数控Boost型有源功率因数校正系统,采用平均电流型控制策略,分析了功率电路、信号调理电路、驱动电路的实现方案.采用DSP实现系统的数字控制,深入探讨了3个模拟采样信号和乘法器增益的确定方法,以及PI控制与PWM占空比算法,并对系统软启动、A/D转换、输入电压前馈和PWM信号产生4个程序模块进行了分析,仿真结果表明了系统设计的正确性