10Gb/s光接收机跨阻前置放大器芯片设计研究

采用0.18 μm BiCMOS工艺设计并实现了一种高增益、低噪声、宽带宽以及大输入动态范围的光接收机跨阻前置放大器.在寄生电容为250 fF的情况下,采用全集成的四级放大电路,合理实现了上述各项参数指标间的折中.测试结果表明:放大器单端跨阻增益为73 dB,-3 dB带宽为7.6 GHz,灵敏度低至-20.44 dBm,功耗为74 mW,最大差分输出电压为200 mV,最大输入饱和光电流峰-峰值为1 mA,等效输入噪声为17.1 pA/√Hz,芯片面积为800 μ.m×950μm.     

基于55 nm CMOS工艺的2.5 Gbit/s高灵敏度跨阻放大器

基于55 nm CMOS工艺,设计了一种工作速率为2.5 Gbit/s的高灵敏度跨阻放大器(TIA)。TIA输入级电路采用三级反相器级联结构。为了提高动态范围,采用了双自动控制增益(AGC)电路来调节反馈电阻阻值。输入级电路后级的三级差分放大器进一步放大电压信号,并运用有源电感峰化技术来提高带宽,最后进行缓冲器输出。为了降低跨阻放大器的噪声,设计了基准带隙电路和电压偏置电路,采用温度补偿技术来保证芯片的温度稳定性。电路仿真结果表明,在误码率BER=1×10-12情况下,TIA的后仿真灵敏度为-30.2 dBm, 跨阻增益为87.5 dBΩ,带宽为1.8 GHz。在3.3 V电压的条件下,功耗为119.4 mW。     

注入光敏器件与MOS场效应结构比较

通过理论分析和实验证明了注入光敏器件并不是一种ＭＯＳ效应结构，对文献「９」中得出的不同的结论和所讨论的问题阐述了自己的见解。     

内调制光敏管非线性及温度特性的补偿系统

介绍一种在内调制光探测器的基础上采用单片机系统对其输出信号进行收集并处理，构成二次仪表的实现方法。该方法大大地改善了内调制光敏管探测器的非线性及温度特性，且避免了常规硬件补偿的弊端。     

一种全速率线性25Gb/s时钟数据恢复电路

面向高速光通信系统的应用,提出了一种全速率线性25Gb/s时钟数据恢复电路(Clock and Data Recovery Circuit,CDRC)。CDRC采用了混频器型线性鉴相器和自动锁频技术来实现全速率时钟提取和数据恢复。在设计中没有使用外部参考时钟。基于45nm CMOS工艺,该CDR电路从版图后仿真结果得到:恢复25Gb/s数据眼图的差分电压峰峰值V_pp和抖动峰峰值分别为1.3V和2.93ps;输出25GHz时钟的差分电压峰峰值V_pp和抖动峰峰值分别为1V和2.51ps,相位噪声为-93.6dBc/Hz@1MHz。该芯片面积为1.18×1.07mm²,在1V的电源电压下功耗为51.36mW。     

电子科学与技术专业实验教学体系建设

通过对电子科学与技术专业实验课程的教学体系、教学内容、教学模式、实验平台等几个方面的改革,构建了一个由基础到提高再到综合应用的多层次、连贯性、综合性的实验体系。经过4年的教学改革,新教学体系激发了学生的主动性、积极性,培养了学生的创新精神,提高了学生的实践动手能力,取得了良好的效果。     

基于USB多路数据采集的比色测温仪系统实现

提出了一种USB接口的多路数据采集系统软硬件实现方案。系统在A／D的前端加上多信道选择开关,实现多色比色测温仪的多路信号采集;由单片机控制数据的采集和缓冲,数据则用上位机进行实时处理。采用 USB总线接口,具有即插即用、高速、易于扩展、成本低、功耗小等显著优点,其模块式结构有着很大的灵活性。该数据采集设计方案已成功应用于四色比色测温仪中,测温仪处理速度快、使用方便,测温精度已达4‰。     

基于FPGA的CAN总线控制器设计

使用Verilog HDL硬件描述语言完成了对CAN总线控制器的设计,能够实现符合CAN2.0A协议的所有功能.本总线控制器的外部接口采用Altera公司开发的Avalon总线接口,增强了控制器的应用灵活性.本设计使用Modelsim软件完成了功能仿真和时序仿真.     

基于SOPC的心电信号QRS波和ST段检测与识别

采用小波变换法和一种改进的基于状态机的极值对过零点检测算法在FPGA(现场可编程逻辑门阵列)硬件平台上实现了心电信号QRS波的检测和ST段特征点的提取,然后采用BP(反向传播)神经网络的方法在FPGA嵌入的软核niosII的软件平台上实现了对ST段的三种形态识别.通过小波变换和极值对过零点检测算法提取的ST段的数据作为BP神经网络的测试输入.用MIT-BIH数据库中的心电信号数据作为数据来源,选取Altera公司的FPGA开发板DE-2(EP2C35F672C6)作为验证平台,结果 R波峰检测和ST段的形态识别的正确率分别达到97.4%和96.8%,硬件资源共消耗4 309个逻辑单元,系统的整体延时时间为0.52s.结果表明该设计方案可以满足心电信号的实时分析.     

一种新型EL冷光驱动芯片的设计

阐述了一种新型EL冷光驱动芯片的设计.该电路内部采用两级升压结构和SPWM控制策略,以及可以与低压工艺兼容的高压管结构.详细描述了各个模块电路的设计,完成了版图布局.仿真结果表明,该电路可以产生符合幅度和频率要求的正弦驱动信号.