低噪声水声信号前置放大器设计

水下信息的发送与接收主要通过声信号的传播,水听器作为常用的水声信号接收装置,需要前置放大器来提高所获取信号的质量。文中选用AD8421仪表放大器芯片与OP2177精密运算放大器芯片设计了一种低噪声水声信号前置放大器,该电路增益为26 dB,工作带宽为100 Hz～20 kHz,输出信号为差分形式,同时具有小体积、低功耗的特点。通过连接某型压电水听器,测试了电路工作性能以及对水听器信号的调理效果。实测结果表明,该前置放大器能满足设计技术指标要求,在实际工作中取得了良好的效果。     

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.     

低噪声前置放大器集成电路的设计与研制

论述了用于传感器的低噪声前置放大器的线路设计、器件版图设计和利用标准p-n结隔离工艺研制的结果.通过输入级最佳电流的设计及在线路设计和版图设计上采取一系列措施,使该放大器具有低噪声、宽频带等特点。该放大器的平均等效输入噪声电压为2.9nV/Hz~(1/2),单位增益带宽为12MHz。     

低噪声CMOS电荷灵敏前置放大器

为了满足辐射探测器的读出密度要求,完成了低噪声CM O S专用集成电荷灵敏前置放大器的设计和测试。采用0.6μm CM O S工艺,电路面积为260μm×210μm,功耗为15.9mW,比传统的电荷灵敏前放的电路密度至少提高了3个数量级。测量得到的噪声结果为:在成形时间为1μs时,零电容噪声为1 377.1 e,电容噪声斜率为43.7 e/pF。噪声的实测结果和理论分析比较吻合,间接测量了使用工艺NM O S的1/f噪声系数,为低噪声设计提供了参考依据。     

特定最大功率传输问题探讨

本文通过理论计算给出几种特定情况下的功率传输问题。     

电阻性甲类放大器效率和负载最大功率的分析计算

基本共射放大器是典型的电阻性甲类放大器.基于放大器调整到临界状态、满幅度输出和负载匹配的充分必要条件,分析了基本共射放大器效率和负载最大功率.结果表明,电阻性甲类放大器理论最高效率为8.6%,负载最大功率为0.0625U2cc/Rc,而且负载功率达到最大时放大器效率基本上也达到最高.     

传输中的最大功率与效率

本文讨论了在电工学传输中如何获得最大功率,分析最大功率与效率的关系,进一步讨论最大效率问题.     

直流 n 端口网络的最大功率传输问题

本文从直流含源一端口网络负载吸取最大功率的必要条件出发,导出了直流含源 n 端口网络向负载提供最大功率的必要条件。并以直流二端口网络为例来说明具体的计算方法。     

最大传输功率之再探究

在信号传输时,功率是考虑的重要因素之一。在教材中最大功率传输定理的基础上,对正弦稳态下的最大传输功率做了更深入的讨论,得出了戴维南阻抗和负载在三种特殊限制条件下的最大传输功率。介绍了在负载不能任意改变的情况下,为实现最大功率传输而通常选用的三种LC匹配网络:"L"型匹配网络、"T"型匹配网络和"π"型匹配网络,并经讨论得出三种匹配网络本质上是一种网络,即"L"型匹配网络。     

适用于微弱信号检测的低噪声仪表放大器

为解决传统仪表放大器的噪声与纹波等问题,设计了一种能测量微弱电信号的低噪声电容耦合斩波仪表放大器( CCIA: Capacitively-Coupled Chopper Instrumentation Amplifier) ,实现了极低的增益误差与等效噪声。通过采用斩波结构使输入共模电压达到轨对轨范围; 两级折叠式共源共栅放大器能有效地提升开环增益;同时,纹波减少环路( ＲＲL: Ｒipple Ｒeduction Loop) 可抑制CCIA 输出端的斩波纹波; 可调正反馈回路( TPFL:Tunable Positive Feedback Loop) 能提升CCIA 的输入阻抗; 最后,直流伺服回路( DCL: DC Cancellation Loop) 能抑制电极偏移并有利于微弱信号检测。CCIA 采用标准0． 18 μm CMOS 工艺实现,仿真结果表明,电路的增益误差为0． 11%,在100 Hz 下,等效输入参考噪声为6． 98 nV。     

正弦稳态下最大功率传输探讨

信号传输时,功率是需要考虑的一个重要因素.文章对正弦稳态下最大功率的传输做了探讨,发现当负载阻载为传输网络的戴维南等效电路阻抗的共轭复数时,负载所获得的功率最大.在此基础上,对负载被限制时的最大输出功率做了进一步讨论.     

用于神经信号检测的低噪声CMOS前端放大器的设计

采用斩波稳定技术设计了一款低噪声CMOS放大器.该放大器用于神经信号的检测和放大,包括调制解调器、rail-to-rail输入放大级、带通滤波器、低通滤波器和振荡器5个模块.其中,rail-to-rail输入放大级提高了电路的输入共模范围,带通滤波器减小了残余失调,整个斩波稳定系统使电路显现低噪声特性.该电路采用TSMC 0.35μm CMOS工艺进行了仿真流片设计,低频等效输入相关噪声谱密度为13.2 nV/sqrt(Hz),开环增益为100 dB,3 dB带宽10 kHz,芯片面积为980μm×450μm.仿真结果显示,基于斩波稳态技术的低噪声放大器可作为一种有效的神经信号检测的前端电路.     

多口电阻负载获得最大功率的必要条件

本文找出了当多口负载是无源的多口电阻网络,且其电阻矩阵是对称矩阵时,该负载获得最大功率的必要条件。这个条件和“供电” 网络的激励源向量无关。文中还就这个条件作了较详细的讨论。     

一种用于ECG信号获取的低噪声斩波放大器

基于0.18 μm CMOS工艺设计了一种应用于ECG信号采集的低噪声电容耦合斩波仪表放大器.该放大器采用斩波技术与晶体管噪声优化技术,减小了1/f噪声和热噪声,并提出一种基于占空比电阻的改进型前馈电极失调消除回路,抑制了电极直流失调电压.仿真结果表明,电路的静态电流为1.2 μA,带宽为0.17 Hz～4.3 kHz...     

关于一种多端口网络最大功率传输问题的研究

本文分析、讨论了含源网络是纯电抗性的、负载是纯电阻性网络的最大功率传输问题,得出了实现最大功率传输时,负载网络必须满足的条件,本文还对最大功率传输理论的应用给予了一些说明。     

低噪声晶体管放大器的设计

以实现声频放大器低噪声化为出发点，阐述了具体设计的几个方面．从低噪声放大器设计的基本原理和方法入手，对晶体管放大器的噪声模型（Ｅｎ－Ｉｎ模型）作了分析，并推导出一种实用的最佳源电阻Ｒｓｏｐｔ近似求法．还对系统电路的低噪声设计略加探讨．     

双边LCC型无线电能传输系统最大功率传输方法

针对磁耦合谐振式无线电能传输系统存在负载变化引起功率传输不完全、传输效率低以及过耦合和欠耦合对无线电能传输过程干扰等问题,提出了一种双边LCC型无线电能传输的最大功率传输设计方法.首先,综合考虑负载变化情况下广义失谐因子、品质因数和耦合因数对负载归一化功率、传输效率的影响,构建临界耦合点条件;其次,利用电容耐压及高次谐...     

关于“最大功率传输定理”的讨论

本文对“最大功率传输定理”作了全面的讨论,并得出在各种情况中负载获得最大功率之条件及相应的最大功率。     

矿井UWB信号功率谱分析及传输性能

为解决UWB信号对现有无线通信的干扰问题,深入分析了高斯脉冲的时域和频域特性,通过对高斯脉冲高阶求导的方法,增加时域波形过零次数,使之中心频率右移,满足FCC对UWB功率限制的规定。针对煤矿井下无线通信环境的特殊性,建立了信号发射功率、调制方法、传输速率与通信距离之间的关系,并仿真证明。     

传输参考超宽带信号功率谱密度分析

介绍了传输参考超宽带(TR-UWB)系统,给出了传统单用户TR-UWB信号的功率谱密度(PSD);针对多用户情况下的TR-UWB信号,结合数学模型,给出了TR TH-PPM和TR TH-PAM信号功率谱密度的数学表达式.理论分析表明,TR-UWB信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成,参考脉冲不影响连续谱,而只影响离散谱.减少参考脉冲可以降低离散谱幅度,但同时也降低了系统性能.仿真结果对理论推导进行了验证.