采用 DWA技术的多位Σ-Δ调制器的设计

设计一个内部采用2位量化器的二阶单环Σ‐Δ调制器．为解决反馈回路中多位DAC元件失配导致的信号谐波失真问题,该调制器采用了数据加权平均（Data Weighted Averaging ,DWA ）技术来提高多位DAC的线性度．Σ‐Δ调制器信号带宽为50 kHz ,过采样率（OSR）为64,采用MXIC公司的0．35μm混合信号CMOS工艺实现,工作电压为12 V ．后仿真结果显示,在电容随机失配5％的情况下,该调制器可以达到55．8 dB的信噪比（SNR）和60.4 dB的无杂散动态范围（SFDR）．打开DWA电路比关闭DWA电路的情况下,SNR和SFDR分别提高8 dB和13 dB ．整个调制器功耗为48 mW ,面积仅为0.6mm2．     

一种用于磁传感器读出电路的双斜率ADC

基于集成片上双斜率ADC结构简单,适用于低频小信号的转换的特点.提出了一种适合于磁场传感器读出电路的可编程双斜率ADC,能够将磁传感器输出的低频模拟小信号转换为高精度的数字信号.针对不同的应用对于转换时间和转换精度的不同要求,可对ADC的精度进行编程配置,有利于提高电路的工作效率.ADC的积分器部分采用差分型开关电容结构以减小芯片面积,并且对积分方式进行了改进,通过叠加积分增加正积分的积分斜率来提高ADC的有效位数.仿真结果显示,ADC的有效位数为11.96bit,在3.3V工作电压下,功耗仅为1.55mW,满足磁传感器小信号读出电路的要求.     

UHF RFID读写器中低噪声宽带VCO的设计

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一款可用于UHF RFID读写器的低相位噪声、宽带的压控振荡器(VCO)。使用全集成、低输出噪声和高电源抑制比(PSRR)的低压差线性稳压器(LDO)为VCO供电;采用4bit电阻偏置型开关电容阵列拓宽了频带,减少了寄生二极管引入的损耗,有效提升了VCO的相位噪声性能。测试结果表明:LDO输出2.5V电压的条件下,整个电路消耗电流为4.8mA时,压控振荡器的输出频率可在3.12GHz至4.21GHz(增幅30.5%)的范围内变化。在载波3.6GHz频偏200kHz和1 MHz时相位噪声分别为:-109.9dBc/Hz和-129dBc/Hz。     

变极距电容位移传感器的双频激励方法研究

针对变极距电容位移传感器提出了一种双频激励方法。同时采用低频、高频正弦电压源激励平板发射电极,通过电容耦合效应将极距变化转换为双频调幅信号,并通过高阻抗缓冲、带通滤波、精密整流电路获得双路位移调制电压信号。采用数字信号处理器（DSP）同步采集双路位移调制电压信号以及参考位移信号,对高、低频激励方式下的位移检测分辨率、纹波、动态响应速度等性能进行了对比分析。实验结果表明：双频激励时,通道间耦合作用较小,低频激励方式在位移分辨率、测量范围、线性度、抗干扰等指标上显著优于高频激励;高频激励在动态响应速度上具有明显优势。     

宽带射频功放晶体管非线性输出电容研究

分析了GaN(氮化镓)HEMT(高电子迁移率晶体管)非线性输出电容Cout与宽带功放效率的关系。通过建立非线性电路模型分析得出,利用Cout控制漏极端电压电流波形能减轻对谐波阻抗的精确要求,使高效率阻抗区域扩大化,从而使宽带功放匹配变为可能。选用GaN HEMT器件设计2~3 GHz频段射频功率放大器,实测结果为该放大器最高漏极效率(DE)为81.7%,功率附加效率(PAE)78.3%,功率为40.75 dBm。在1 GHz带宽内PAE也可达65%以上。实测结果验证了原理分析的可靠性,提出的方法不仅可用于宽带GaN功率放大器设计,对其他类型的微波功放设计同样有借鉴作用。     

一种LC-VCO 1/f3相位噪声优化方法

建立了差分互补型电感电容压控振荡器(LC-VCO)的等效分析模型.采用有效截止频率厂T.e.来表征MOS管的充放电能力,结合振荡器起振后共模输出电压下降的现象,提出了优化1/f3相位噪声的方法.采用该方法并结合跨导效率gm/ID设计方法,实现了LC-VCO 1/f3相位噪声的优化,并在0.18 μm CMOS工艺上获得验证.结果表明,该优化方法可以使频偏在1 kHz以内的相位噪声改善2～3 dB,可用于开环LC-VCO作为本振的低功耗无线收发机及高性能晶体振荡器的电路设计中.     

一种用于VCO供电的低噪声LDO

设计了一种可用于UHF RFID读写器芯片中VCO供电的低噪声、大带宽(1 MHz)内高PSRR、片外无补偿电容的LDO。根据LDO基本结构对输出噪声进行详细分析;在带隙基准输出端构造一低通滤波器,有效移除了带隙基准对LDO输出噪声的影响;提出用二极管连接的MOS管代替LDO中的分压电阻,使得输出噪声得到进一步优化。电路采用IBM 0.18 μm CMOS工艺进行设计和仿真,在10 kHz频率处,PSRR为－70 dB,输出噪声为21.01 nV·Hz-1/2;在1 MHz频率处,PSRR为－47 dB,输出噪声为6.187 nV·Hz-1/2;在10 MHz频率处,PSRR为－27 dB,输出噪声为6.244 nV·Hz-1/2。     

简易晶体管控制电路在绿化灌溉当中的应用

水位监测自动抽水,即可在绿化灌溉中防止空抽烧毁机泵,且又无需人工看管,极大的提高了工作效率。     

320×256中/长波双色IRFPAs读出电路设计

中波与长波探测器的光电流及动态输出阻抗存在数量级的差别。为满足积分时间及读出信号信噪比的要求,采用像元间多电容共享的方案,设计了一种高集成度的320256双色红外焦平面读出电路。该电路选用直接注入(DI)结构作为中波输入级,而长波输入级则选用了缓冲注入(BDI)结构。其缓冲放大器采用单边结构,具有高增益、低功耗、低噪声的特点,降低了输入阻抗,提高了注入效率。基于HHNEC 0.35 m 2P4M标准CMOS工艺,完成了芯片的设计与制造。经测试,引入电容共享方案后其有效电荷容量达到70 Me-/像元,电路各项功能正常,在光照条件下,芯片呈现出高的灵敏性。在2.5 MHz读出速率下,中波及长波输出电压范围均大于2 V,非线性小于1%。在100 f/s帧频下,整体功耗小于170 mW。     

NiO/MWCNTs复合物的固相合成及其电容性能

本文通过PEG-400辅助室温固相反应制备Ni(OH)2/MWCNTs前驱物,经300℃下热分解得到NiO/MWCNTs复合物。借助X-射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)测试对产物的晶型及形貌进行了表征,采用循环伏安及恒流充放电测试手段对所得复合物的电容性能进行了分析。结果表明,针状NiO较均匀地附着于碳纳米管的表面,当MWCNTs的含量为60%时,NiO/MWCNTs复合物电极的放电比容量得以有效改善,0.2A.g-1下的其放电比容量可达949 F.g-1,远高于纯NiO(422 F.g-1)及MWCNTs(201 F.g-1)的放电比容量,显示了二者的协同效应。