一种低功耗高精度电流比较器的设计

针对传统电流比较器功耗高、精度低等问题,提出了一种基于Wilson电流源的CMOS电流比较器电路.它由Wilson电流源、差分放大器和输出增益级3部分组成.由于Wilson电流源具有较好的恒流特性以及较高的输出阻抗,所以该电流比较器具有较高的比较精度和低延迟的传播特性.采用TSMC 0.18 CMOS工艺HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟,该电路具有较高的比较精度,当参考输入电流为5 nA时,电路正常工作.当输入差分电流为1μA时延迟为2.2 ns,电路的功耗在TT(typical)工艺角下为95μW.结果表明,该CMOS电流比较器具有较大的速度/功耗比,性能受工艺偏差影响较小,适用于高速、低功耗电流模集成电路.     

高速低功耗CMOS动态锁存比较器的设计

提出一种高速低功耗动态锁存比较器,电路包含预放大器、锁存比较器和SR锁存器3部分.采用一种新的锁存比较器复位电路,该电路仅由一个P沟道金属氧化物半导体(PMOS)管构成,实现电荷的再利用,减小了延迟,降低了功耗.SR锁存器输入端口的寄生电容为锁存比较器的负载电容,对SR锁存器的输入端口进行改进,避免由于锁存比较器的负载电容失配导致的输入失调电压偏移的问题.电路采用TSMC 0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺实现.结果表明:电源电压为1.8V,时钟频率为1GHz时,比较器精度达0.3mV;最大输入失调电压为8mV,功耗为0.2mW;该比较器具有电路简单易实现、功耗低的特点.     

新型CMOS电流比较器的设计

本文提出了新型CMOS电流比较器的设计思想,并设计出了一个非常新颖的CMOS电流比较器,由于采用全新的设计方法,这种比较器具有比传统比较器更快的响应时间,更高的精度,以及更加简化的电路形式。     

一种具有新型解调电路和安全功能的超高频RFID 标签芯片

设计一种具有新型解调电路和安全功能的超高频RFID标签芯片。该解调电路不需要单独的包络检测电路, 而是利用标签芯片已有的整流器的第一级作为包络检测电路。同时还设计了一种特殊的均值检测电路, 输出电压和包络信号之间有很大的电压差, 使得比较器的设计更加容易。受标签和读写器距离的变化影响, 包络信号的直流电压在很大范围内变化, 因此还设计了具有轨到轨共模输入范围的比较器。为了保证标签和读写器之间通信的安全, 在数字基带处理器中集成了128位的高级加密标准算法(AES)。整个标签芯片 采用0.18μm工艺实现, 芯片面积为880μm×950μm。测试结果表明, 标签芯片可以解调出的射频输入信号最小幅度为100 mV, 最大的数据率为160 kb/s。     

一种高速CMOS预放大锁存比较器

介绍了一种适合于高速模数转换器(ADCs)的预放大-锁存(preamplifier-latch)CMOS比较器.此电路结构包括一个预放大器、锁存比较器和输出缓冲器.在预放大器和正反馈锁存比较器之间加入分离电路,以此来减少回扫(kickback)噪声对电路的影响.采用0.35 μm标准CMOS工艺库,在Cadence环境下进行仿真,该比较器在时钟频率为500 MHz,采样频率为40 MHz的时候,可以达到30 μV的精度,功耗大约为0.6 mW.     

一种行为级的仿真方法及Sigma-Delta模数转换器的最优化设计

提出了一种行为级仿真方法,可以用于Sigma-Delta模数转换器系统级和行为级设计。与传统的行为级设计方法相比,该方法拥有更高的速度,更加易于使用,并且对于行为级设计来说有更高的效率。采用这种仿真方法,能详细分析模拟电路单元的非理想特性如积分器、比较器、运算放大器等,有助于实现高性能设计。为了验证该设计方法的有效性,设计了一个二阶Sigma-Delta模数转换器,并采用0.13μm混合信号CMOS工艺进行了流片。测试结果显示,调制器可以实现77.2dB的最高信噪比,相当于12.5位量化精度,而功耗仅为5.9mW(包括抽取滤波器为6.2mW)。     

提高ADC精度方法

为满足低成本实现高速、高精度模数转换器(ADC: Analog鄄to鄄Digital Converter)的要求, 提出了一种以低位数ADC 实现高位数ADC 的方法。该方法采用单片机比较器作为1 位ADC, 在被测信号上叠加一个扰动信号, 经过多次模数转换并累加, 达到多位高精度ADC 的效果。实验结果验证了该设计电路的合理性和正确性,实现了低成本ADC 在高精度测量中的应用。     

低功耗10 bit 40 MS/s流水线型ADC设计

为实现高速低功耗的模数转换,设计了一个工作电压为3.3 V,采样精度为10 bit,采样频率为40 MS/s,流水线结构的模数转换器(ADC).该ADC基于0.35μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,通过优化运算跨导放大器(OTA)和低失调动态比较器电流,提高了转换精度,降低了功耗.ADC采用差分输入输出电路,减小了系统噪声的影响.其信噪比为58.3 dB,有效位数为9.4 bit,核心电路面积为1.2 mm×0.8 mm,功耗小于30 mW.     

具有模数转换功能的数字电位器电桥电路

针对一般电桥测量电路的输出量为模拟信号的问题,提出了一种具有模数转换( A/D: Analog-to-Digital)功能的数字电位器电桥测量电路。该电路由数字电位器、微处理器、电压比较器等芯片组成,实现了转换速度为226 ～ 926 μs、测量相对误差小于0． 15% 的A/D 转换功能。经实验验证,该电路不仅能自动调节电桥平衡,还可实时测量且输出电桥可变电阻值或待测信号的数字量,该设计扩展了电桥的功能,省去一般采用电桥的电路系统中的A/D 转换芯片,简化了电路设计。     

一种模糊神经网络的硬件电路优化设计方式

为提高模拟电路实现模糊神经网络的精度,通过对模糊神经网络中的高斯函数电路、求小电路以及去模糊电路分别进行性能优化,从整体上达到模拟电路实现模糊神经网络中高精度、高速的特性要求.所设计的模糊神经网络整体电路采用电压模式实现,并通过逼近一个非线性函数来验证.所设计的模拟单元电路均采用TSMC 0.18 μm工艺参数设计完成.通过Cadence软件仿真,结果表明:在1.8 V的工作电压下,所提出的改进型单元电路具有精度高、结构简单、便于调节和扩展的特性,并且能够完整地实现模糊神经网络的控制.     

采用SC与运放幅度比较器的负阻模拟器

本文提出了一种新的负阻模拟电路的设想。该电路采用SC电路及运放幅度比较器组合结构,通过幅度比较器与SC进行电流换向,从而在电路输入端获得与输入电压反向的输入电流,在输入端获得一个等效负阻。由于电路采用SC电路及运算放大器,因而极易于集成化,这是它的最大优点。     

同比较器应用于地址译码电路的设计

介绍了应用同比较器实现地址译码电路的基本原理及电路的设计方法．结果表明,这种方法应用于接口电路设计会带来较大的方便．     

激光调阻机测控系统设计

为了有效提高激光调阻机的调阻精度和调阻效率,本文设计了一种激光调阻机测控系统.通过检测调阻过程中阻值的变化,有效控制激光器动作,实现对目标电阻的刻蚀.采用高级精简指令集微处理器(ARM)作为主控制器,实现与上位机通信、电阻数据采集计算和比较器输出控制.依据开尔文测阻法搭建恒流源电路、信号调理电路和数据采集电路.通过设计可扩展的继电器阵列实现测量通道的快速切换,进而有效保障了激光调阻机的快速调阻.采用硬件电路直接输出晶体管-晶体管逻辑电平(TTL)信号控制激光器动作,实现对目标电阻的刻蚀,保证调阻精度与调阻效率.实验结果表明:电阻的测量精度最高为0.01％,调阻精度最高为0.1％,调阻速度最快为50个/s.     

一种双线异或组成单元及其在VLSI电路设计中的应用

本文介绍一种双线异或电路的构成单元，它能方便地向横向与纵向扩展，从而有利于ＶＬＳＩ电路的设计．文中给出了采用该单元构成的具有自校验特性的３个电路的设计，它们是ＸＯＲ阵列，比较器和择多表决器．     

一种简单的CMOS过温保护电路

目的 对已有的过温保护电路进行分析,提出一种结构简单,功耗较低的过温保护电路.方法 引用峰值电流源作为启动电路,并尝试避免使用传统的迟滞比较器,采用了简单的结构实现比较功能.结果 实现了一种简单的过温保护电路的设计.结论 Hspice仿真结果 表明该电路可以实现过温保护.     

一种基于伪随机动态补偿的12位250 MS/s流水线ADC

提出了一种基于伪随机补偿技术的流水线模数转换器(ADC)子级电路.该子级电路能够对比较器失调和电容失配误差进行实时动态补偿.误差补偿采用伪随机序列控制比较器阵列中参考比较电压的方式实现.比较器的高低位被随机分配,以消除各比较器固有失调对量化精度的影响,同时子ADC输出的温度计码具有伪随机特性,可进一步消除MDAC电容失配误差对余量输出的影响.基于该子级电路设计了一种12位250 MS/s流水线ADC,电路采用0.18μm 1P5M1.8 V CMOS工艺实现,面积为2.5 mm2.测试结果表明,该ADC在全速采样条件下对20 MHz输入信号的信噪比(SNR)为69.92 dB,无杂散动态范围(SFDR)为81.17 dB,积分非线性误差(INL)为-0.4~+0.65 LSB,微分非线性误差(DNL)为-0.2~+0.15 LSB,功耗为320 mW.     

一种高精度超声波测距仪的设计与实现

在传统超声波测距基础上,结合硬件和软件两方面的控制,提出一种高精度超声波测距系统。在超声波发射部分创新性的使用MAX232芯片,缩小盲区;在信号放大部分添加时间增益补偿(TGC)电路,有效地解决远距离回波信号过于微弱而导致系统测量量程减小的难题;在接收部分采用双电压比较器整形电路并结合软件设计纠正回波前沿的方法来提高测量精度。同时在硬件上增加温湿度传感器SHT11,采取声速预置和媒质温度测量相结合的办法对声速进行修正,实现实时声速测量的功能,以降低声速变化对测量的影响。实验表明,该测距仪的设计能够实现减小盲区,增大量程（2cm-4m）,量程范围内误差控制在6mm以内的高精度测距要求。     

图像采集系统的线性CCD驱动电路设计

文章介绍基于高速线性CCD器件的图像采集系统的构成及其应用。通过对CCD图像传感器TCD1209D驱动时序及数模转换芯片AD9224的转换时序的分析,结合图像采集系统硬件功能要求,设计用于图像采集的高速线性CCD驱动电路,并采用单片复杂可编程逻辑器件(CPLD)进行了实现;测试表明驱动时序产生电路满足目标图像采集系统的应用需要。     

采样-保持电路中的一种增益误差自校正方法

提出一种用于流水线模数转换器(ADC)中的模拟增益误差自校正电路．该电路由一个可编程电容阵列、一个比较器和一小块数字电路组成，通过对第一级采样一保持电路的增益进行校正，使它的增益误差达到12bit转换精度的要求。仿真结果表明，整个流水线ADC的有效量化位数从原来的9．95bit提高到11bit。     

低功耗33MHz采样频率,10比特流水线结构的模数转换器

介绍了一个 33MHz,10bit,3 3V流水线结构的模数转换器 (ADC) .该ADC采用了一种带预放大级的运算放大器和一种动态比较器来降低功耗 ;采用了电荷泵电路来提升时钟信号的电压 ;采用了一个恒跨导偏置电路 .本芯片在 0 35 μmCMOS工艺上实现 ,芯片面积为 1 2× 0 .4mm2 .芯片工作在 33MHz时功耗为 6 9 4mW ,采样 16MHz正弦信号时的信噪比 (SNDR)为 5 8 4dB .