运算放大器的动态误差分析

由于实际运算放大器与理想运算放大器的主要参数存在较大的差别,导致实际运算放大电路存在较大的动态误差。该文采用节点电位分析法,从运算放大电路的频率特性出发,以反相积分运算放大电路为例,详细讨论了正弦输入信号和阶跃输入信号作用下,由于开环直流电压增益、增益带宽积有限而引起积分运算的动态误差。可以得出明确的结论和相应电路元件及参数的选取原则,为高精度运算放大电路动态误差的分析提供了参考,有利于高精度运算放大电路的设计。     

一种新的无漂移磁通测量方法

实现磁通测量，通常采用运算放大器和阻容网络构成模拟积分方法，完成对输入感应电压的时间积分，然而却存在着系统漂移问题，采用乘法与求和实现数字积分运算，系统硬件主要由高性能运算放大器、A／D转换器、单片机、等部件组成，编写必要的控制、滤波及运算软件支持，实现了放大、模数变换、定量、运算、显示等功能，由于不需要用电容来实现对输入量的积分，所以系统不存在传统电容积分所固有的漂移问题，根据此原理设计了电路并进行反复测试，系统稳定性、重现性均很好。     

集成运放加减电路通式的归纳

介绍集成运算放大器实现加减法运算电路及公式,并归纳出多输入加减电路的通式,从而减化运算放大器加减法运算电路的设计和计算。     

分组密码算法矩阵乘法运算的设计原理

通过分析分组密码算法中矩阵乘法运算的设计原理和特点, 结合逻辑电路结构特征, 提出一种可重构矩阵乘法硬件架构的设计原理及方法. 电路模拟结果显示, 按此原理设计的运算电路在保持运算电路高效性的同时, 提高了硬件电路的灵活性.     

红外焦平面CTIA型读出电路的设计研究

为了适应红外焦平面(IRFPA)高像素的趋势,设计出面积更小、性能更优的像元电路,选择电容反馈跨阻放大器(CTIA)作为像元电路的电路结构,在CTIA中运算放大器基于共源共栅结构,采用积分电容可选的模式来调整积分时间,并基于电路高像素的需求,优化电路,减小面积.在此基础上,搭建模拟信号通路进行仿真研究,绘制版图,并进行后仿,为读出电路的正确性、可靠性提供保障.优化后的像元电路面积为18μm×18μm,可选积分电容分别为60 fF和400 fF,后仿得到的信号通路输出摆幅常温下为2.03 V,低温下为1.52 V,且低温下的积分噪声为213.6μV,满足设计需求.     

基于MATLAB Web的智能积分变换

利用MATLAB的Web应用,设计开发了智能积分变换网站,使得用户可以在网页上实现积分变换的运算.文章给出了设计方案、实现方案的详细原理及方法,并以傅里叶变换为例给出了实验结果,结果说明此智能积分变换网站具有计算带符号运算的积分变换功能,从而为教学和相关研究者带来极大方便.     

新结构重心法去模糊单元电路设计

为解决模糊控制器电路设计中的去模糊运算问题,提出了一种数模混合电路实现的模糊控制器去模糊运算单元电路设计。通过对折叠型G ilbert乘法器电路作适当的扩展,提出了多路乘法器的设计,实现了多个输入电压与一个共同的乘数电压的乘法运算,并应用该多路乘法器和运算放大器设计了归一化激活度计算电路。应用归一化激活度计算电路和加权求和电路组成了该新结构的去模糊单元电路。采用无锡上华0.6μm混合信号工艺参数设计完成。H sp ice模拟结果表明该单元电路可以完成去模糊运算工作,并作为子单元电路应用于模糊控制器的VLS I实现。     

YXG-14型原子吸收光谱仪的研制

YXG-14型原子吸收光谱是一台中级数字显示浓度直读式仪器。该仪器全部采用国产半导体集成元件,整个电路均采用了国内外较先进的设计方案,脉冲调制空阴灯光源,对数模拟运算电路,自动调整零点的电路,数字测量部分运用了双积分式数字电压表的设计,并在平均值数据平均化电路中采用了一种简易、合理的设计。仪器的稳定性及灵敏度均达到了设计指标。经过中期试用的结果表明,仪器的主要指标均达到国内外同类仪器的水平。     

小面积高兼容性RSA&SM2的硬件实现方法

设计了一种小面积高兼容性的夏米尔·阿德曼(RSA)SM2加密协处理器.模运算层设计了基-32蒙哥马利模运算电路,支持任意位宽下的双域运算,具有可配置的流水线结构;核心运算层设计了统一结构的模幂标量乘电路,具有可配置的抗SPA攻击功能.通过模运算层和核心运算层电路的功能复用来减小整体硬件结构面积.实验测得本电路支持2 048 bit内任意域RSA运算、768 bit任意域任意曲线和位宽的标量乘运算以及SM2国密规定的所有曲线.在0.13μm工艺下流片,电路总面积为0.32 mm2,约8.7×104个等效门,芯片最高工作频率为250 MHz,具有极高的面积利用率和兼容性.     

Lebesgue积分在PVS中的证明分析

为了有效解决函数系统建模、信号实时分析等数理支持领域验证与测试的定理证明形式化问题,设计并实现了利用Lebesgue积分的运算特征在PVS定理证明器中进行形式化证明与分析.主要对其分裂定理、不等式计算、闭区间子集可积分性、多重分部、线性运算、Cauchy可积分准则和极限定理等多个方面进行了形式化,且依据数学定理与推论形式化,说明Lebesgue积分在PVS中的形式化是可行的、有效的.以标准反相积分器为应用模型,对其通用电路原理与机制进行了形式化证明,通过数理分析测试了本文Lebesgue积分形式化定理库的正确性.     

一种高增益的轨至轨运算放大器的设计与仿真

采用了＂4I/I原理＂,基于0.25 um CMOS工艺,设计了一种高增益、恒跨导的输入输出轨至轨运算放大器.并讨论了该运算放大器的性能、原理及设计方法.仿真结果表明,该放大器适于较低工作电压,可作为模拟IP核电路.     

幅度-脉宽调制式功率变换电路及其显示系统

本文提出了幅度-脉宽调制原理的功率变换电路.锯齿波信号u_s加到比较器的反相输入端;与被测负载电流瞬时值成比例的信号u_i加到比较器的同相输入端.两信号在运放内进行调制,使其输出脉冲的吝个间隔分别决定于被测电流各瞬时值的大小.此输出脉冲加到积分-断流单元晶体开关管的基极.晶体开关管的集电极与发射极间的电压取决于电网电压.这样,积分-断流单元输出直流信号的平均值就与被测电路的功率成正比.文中对此种功率变换电路的误差进行了理论分析和数学推导. 文章还扼要介绍了双积分型A/D转换器及LED显示系统.     

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。     

单运放构成的负系数四次微分电路研究

从理论上研究了单块集成运算放大器构成的负系统四次微分电路的设计，着重分析了该电路的直流误差，并给出了电路的设计公式。     

单运放构成的正系数四次微分电路的研究

从理论上研究了单块集成运算放大器构成的正系数四次微分电路的设计，着重分析了该电路的直流误差，并给出了电路的设计公式。     

基于电阻平衡条件的比例运算电路

为使比例运算电路的设计具有通用性,给出了任意比例系数的加减法运算电路,分析了比例系数与平衡电阻、反馈电阻的关系,将运算放大器输入端电阻的平衡条件转化为输入
信号比例系数的关系,并探索了输入端电阻平衡,比例系数取值关系变化时,加减法运算电路构成形式的变化情况,给出一些新的电路设计方案。扩大了比例运算电路的应用范围。     

简易线性相位计设计

相位是分析电信号的重要参数,通常相位测量电路的输出是相位差的绝对值,这种非线性的输入输出关 系给实现高稳定性、低成本的硬件电路设计带来困难。为此,采用运放和ＲS( Ｒeset Set) 触发器设计了一种线 性相位检测电路,实现对双路正弦信号的整形及边沿触发功能,最后通过压流转换电路,将相位测量信息显示 于普通数字万用表的电流测量档。实验表明,采用运放LM6144 时,当测试信号频率小于100 kHz 时, 平均偏差小于0． 3°,解决了非线性相位检测的设计缺陷。     

通用异步接收发送器的低功耗设计

讨论了在DSP微处理器片上集成通用异步接收发送器（UART）的低功耗设计方案．给出了门控时钟休眠状态的控制方法和相应的电路图,以及有限状态机的低功耗设计方法．该设计思想对整个数字系统的低功耗设计具有重要参考价值．     

一种心电信号采集系统设计

介绍了一种心电信号采集系统设计,给出了系统总体设计方案,并针对设计中的重点电路,运放电路、A/D转换器电路、FPGA及外围电路、DSP及外围电路以及USB接口电路进行了详细介绍。该心电信号采集系统由于采用了FPGA和DSP相结合的结构,具有在线可编程和特征分析精确性高的特点。     

一种低功耗的自适应偏置电路的设计

主要研究一种低电压、低功耗的自适应偏置电路结构。它没有采用目前常用的通过减少电路静态电流来降低运算放大器功耗的方法，而是通过改变电路结构，用非常小的偏置电流来补偿晶体管阈值电压的方法，从而避免了对电路暂态性能的影响。文中介绍了电路的原理，并进行了大信号分析。通过对电路的PSPICE仿真，理论值与仿真结果相差不到2％。