开关电容放大器论文-刘天照

开关电容放大器论文-刘天照

导读:本文包含了开关电容放大器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:图像传感器,运算放大器,误差校正DAC,可变增益放大器

开关电容放大器论文文献综述

刘天照[1](2016)在《高性能开关电容可变增益放大器设计》一文中研究指出随着电子技术的发展,可变增益放大器(VGA)越来越多的应用在无线通信系统和图像处理系统等领域当中。为了更好的接收和处理所获得的信号,往往需要利用可变增益放大器对信号幅度进行调节,以满足后面信号处理电路对信号的要求。目前VGA的发展方向是追求更高的精度、更好的线性度、宽增益动态范围以及低失调。本文设计了一种应用于图像传感器读出电路模拟前端的可变增益放大器,实现放大功能的同时也承担了为后级ADC电路采样的任务。为了满足图像传感器高精度、高线性度和大输出范围的要求,VGA电路采用闭环结构。反馈网络采用开关电容结构是因为它在工作过程中消耗的静态电流极小,可以有效的节省功耗,并且在工业制造中电容相较于电阻具有更好的匹配性。电路主要由高性能的运算放大器、反馈电容网络、时钟产生电路构成,并加入一个误差校正DAC对图像传感器光电器件产生的暗电流进行补偿。文中运算放大器采用两级结构,并在第一级引入增益自举技术,以最大限度的提高运放的开环增益,使VGA电路能够获得很高的精度。为了节省电路面积,误差校正DAC采用了两段式结构,用更小的电容面积实现高分辨率的校正。在图像传感器的应用背景下,本文研究并设计了一个采样精度为14 bit,采样速率为40MS/s的开关电容可变增益放大器。电路设计采用0.18μm CMOS工艺,在3.3V电源电压的条件下功耗为65m W,整体版图面积1850x950μm2。电路共模电压为1.5V,能够处理的信号范围为1~2V。采用Spectre软件进行仿真,VGA动态范围为-3d B~19d B,可实现256步变化。误差校正DAC具有±8 bit校正精度,其校正数值与VGA放大倍数有关,在8倍放大模式下,校正范围为-507m V~507m V。对VGA电路在17.06MHz的输入信号下进行FFT仿真,得到仿真结果如下:有效位数(ENOB)为14.9 bit,信噪比(SNR)91.4d B,无杂散动态范围(SFDR)达到97.9d B。结果证明电路具有高精度、非线性特性良好的优点,能够满足设计要求。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01)

李红,徐元中[2](2016)在《应用于宽带功率放大器的开关电容调谐技术》一文中研究指出设计了一种工作于0.7~3GHz、最高输出功率为23.6dBm的CMOS(互补式金属氧化物半导体)宽带PA(功率放大器),该PA由单级放大器组成,采用全差分Cascode电路结构。PA的输入、输出端均采用开关电容并联片上变压器的形式实现宽带匹配,通过数字信号控制改变容值大小,进而调谐PA的工作频点,实现宽带工作范围。该PA基于TSMC 0.18μm CMOS工艺模型进行设计,采用Agilent ADS软件进行PA性能仿真和片上变压器的设计。版图仿真结果表明:在0.7~3GHz频段内,PA的输入完全匹配(S11<-10dB),小信号增益S21在1.7GHz达到27dB,芯片面积仅为0.75mm2。(本文来源于《光通信研究》期刊2016年02期)

魏淑华,戴澜,苑林[3](2014)在《高性能开关电容可变增益放大器的设计》一文中研究指出提出一种采用新型开关电容网络的可变增益放大器,其主要电路分为两级,由开关电容阵列和运算放大器电路组成.通过对整体电路进行仿真,结果表明本文所设计的可变增益放大器可以实现0~24dB,每步长0.094dB的增益变化,具有大的动态范围、高精度和高线性度的优点,可用于模拟电路前端,提高了系统的动态范围和稳定性.(本文来源于《北方工业大学学报》期刊2014年03期)

苑林,戴澜,魏淑华[4](2013)在《开关电容可变增益放大器的研究与设计》一文中研究指出一种用新的开关电容网络的可变增益放大器被提出并用在了模拟接口系统。使用开关电容作为反馈电路的可变增益放大器能实现更低的功耗,更小的芯片面积和更低的噪音。SC-VGA共由两级构成,8位数字信号控制实现0~24dB增益,每步长0.094dB。运放电路可以实现增益106dB、相位65度、单位增益带宽560M、0.003%精度建立时间9.37ns。采用SMIC 0.18μm工艺仿真,电源电压3.3V。时钟频率为100MHz。(本文来源于《第十八届全国青年通信学术年会论文集(上册)》期刊2013-11-30)

周志宇,胡刚,刘谋荣,安志鸿[5](2013)在《基于开关电容滤波和AGC放大器的信号调理电路设计》一文中研究指出论文在介绍开关电容滤波器和AGC放大器原理的基础上,根据低频(20Hz~20kHz)信号调理特点,介绍了一种基于开关电容滤波和电压控制AGC放大器的信号调理电路设计。(本文来源于《舰船电子工程》期刊2013年09期)

苑林[6](2013)在《开关电容可变增益放大器的研究与设计》一文中研究指出无线通信系统、图像传感器等设备接收到的信号受外界的影响,信号的强度是不固定的。为了能够正常接收并处理获得的信号,必须增加可变增益放大器(VGA)电路把信号保持在一个相对固定的强度上,使系统能够正常处理信号。本文设计的VGA用在ADC前端,增加其动态范围,实现14位100M信号的处理。本文详细介绍了几种常用的VGA电路结构及其原理。最终选择了固定增益放大器和可变衰减网络构成的VGA,可以使电路更稳定并得到更高的线性度。一种采用新的开关电容网络的可变增益放大器被提出并用在了模拟接口系统。使用开关电容作为反馈电路的可变增益放大器能实现更低的功耗,更小的芯片面积和更低的噪音。开关电容可变增益放大器电路主要由运算放大器电路、开关电容阵列、控制电路和基准电压源构成。VGA主要电路共分两级,由开关电容阵列和运算放大器电路组成。第一级为粗调节单元,提供4种增益,0-18dB变化,每步长6dB。第二级为细调节电路,实现0-6dB增益变化,每步长0.094dB。运算放大器电路采用全差分套筒式两级运算放大器。第一级运放主要起要放大的作用,第二级运放由共源共栅晶体管构成,主要为运放提供高的输出摆幅。采用SMIC0.18um工艺仿真,电源电压3.3V。时钟频率为100MHz。运放电路可以实现增益106dB、相位65度、单位增益带宽560M、0.003%精度建立时间是9.37ns。运放采用开关电容共模反馈电路,使运放工作更稳定。通过对整体电路的仿真,本文设计的SC-VGA可以实现0-24dB,每步长0.094dB变化。具有大的动态范围、高精度和高线性度的优点,满足应用的设计要求。可以用在ADC等模拟电路前端,提高系统的动态范围和稳定性。(本文来源于《北方工业大学》期刊2013-06-30)

王亮[7](2012)在《应用于流水线ADC的开关电容放大器研究与设计》一文中研究指出开关电容放大器经过近40年的发展,已成为混合信号处理电路中不可或缺的一部分。即使在数字化处理技术日益增强的今天,外界的模拟信号都需要经过模数转化器转成数字信号后,能才在数字域处理。可实现采样,滤波,量化等功能的开关电容放大器,无疑是模数转换器的核心。然而随着CMOS工艺的进步,电源电压的不断下降,这都给开关电容技术、运算放大器的设计带来新的挑战。如何设计低电压的高速高精度的开关电容放大器,成为模数转换器设计的新热点。本文基于SMIC0.13um CMOS工艺,1.2V电源电压,设计了一款开关电容放大器,可以用于14位100MHz采样频率的流水线ADC中的前置采保电路。论文首先介绍了开关电容放大器的研究背景和基本应用,接着分析了开关电容放大器的非理想因素及其产生的误差。在理论分析的基础上,进行了具体的电路设计:考虑到电压下降对输入输出摆幅带来限制,同时为了减少运放设计难度,采样保持电路整体架构采用电荷重分配式;根据电路性能对噪声的要求以及实际工程设计等方面的考虑,确定了采样电容的大小;设计了两相非交迭时钟电路实现时钟精确控制;采用栅压自举开关,可以更好的应用于低压环境,减少非线性误差;重点设计了两级折迭式共源共栅运放,为了达到高增益,不影响整体运放的稳定性,合理设置了增益提高辅助运放的带宽;为稳定差分运放的共模电平,分别为运放的两级分别设计了离散时间共模反馈电路。最后,基于SMIC0.13mixed signal1.2V CMOS工艺,在Cadence环境下利用Spectre软件对各模块电路和整体电路进行了仿真和分析。运算放大器的环路增益β A(s)为109.7dB,环路单位增益带宽673MHz,相位裕度78°,满足设计指标;采样频率为100MHz,输入共模电平为0.7V,差分输入电压0.5V时,输出在3.465ns内就已经建立到0.01%的精度以内,且稳定建立在(499.97mV,500.03mV)的精度范围之内;输入幅度为0.5V、频率为48.68MHz的正弦信号,对其进行FFT分析,采样点为2048个,无杂散动态范围(SFDR)为91.6351dB,有效位数(ENOB)为14.265bit,满足14位100MS/s流水线ADC中采样保持电路的性能要求。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2012-04-01)

洪帅,刘诺,熊飞,何伟雄[8](2011)在《一种用于开关电容电路的高性能运算放大器》一文中研究指出设计了一种高性能BiCMOS全差分运算放大器。该运放采用复用型折迭式共源共栅结构、开关电容共模反馈以及增益增强技术,在相同功耗和负载电容条件下,与传统CMOS增益增强型运算放大器相比,具有高单位增益带宽、高摆率及相位裕度改善的特点。在Cadence环境下,基于Jazz 0.35μm BiCMOS标准工艺模型,对电路进行Spectre仿真。在5 V电源电压下,驱动6 pF负载时,获得开环增益为115.3 dB、单位增益带宽为161.7 MHz、开环相位裕度为77.3°、摆率为327.0 V/μm、直流功耗(电流)为1.5 mA。(本文来源于《微电子学》期刊2011年02期)

王月娥,高宗海,张丽娟[9](2010)在《一种基于开关电容技术的锁定放大器设计》一文中研究指出锁定放大是微弱信号检测的重要手段。基于相关检测理论,利用开关电容的开关实现锁定放大器中乘法器的功能,提出开关电容和积分器相结合以实现相关检测的方法,并设计出一种锁定放大器。该锁定放大器将微弱信号转化为与之相关的方波,通过后续电路得到正比于被测信号的直流电平,为后续采集处理提供方便。测量数据表明锁定放大器前级可将10-6 A的电流转换为10-1 V的电压,后级通过带通滤波器级联可将信号放大1×105倍。该方法在降低噪声的同时,可对微弱信号进行放大,线性度较高、稳定性较好。(本文来源于《电子设计工程》期刊2010年11期)

孙丽晶,胡淑君[10](2010)在《可调控开关电容放大器的结构设计及模拟仿真》一文中研究指出设计了一款可调控开关电容放大器,给出了各级电路的结构图和设计思想以及仿真结果。(本文来源于《长春工业大学学报(自然科学版)》期刊2010年02期)

开关电容放大器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

设计了一种工作于0.7~3GHz、最高输出功率为23.6dBm的CMOS(互补式金属氧化物半导体)宽带PA(功率放大器),该PA由单级放大器组成,采用全差分Cascode电路结构。PA的输入、输出端均采用开关电容并联片上变压器的形式实现宽带匹配,通过数字信号控制改变容值大小,进而调谐PA的工作频点,实现宽带工作范围。该PA基于TSMC 0.18μm CMOS工艺模型进行设计,采用Agilent ADS软件进行PA性能仿真和片上变压器的设计。版图仿真结果表明:在0.7~3GHz频段内,PA的输入完全匹配(S11<-10dB),小信号增益S21在1.7GHz达到27dB,芯片面积仅为0.75mm2。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

开关电容放大器论文参考文献

[1].刘天照.高性能开关电容可变增益放大器设计[D].吉林大学.2016

[2].李红,徐元中.应用于宽带功率放大器的开关电容调谐技术[J].光通信研究.2016

[3].魏淑华,戴澜,苑林.高性能开关电容可变增益放大器的设计[J].北方工业大学学报.2014

[4].苑林,戴澜,魏淑华.开关电容可变增益放大器的研究与设计[C].第十八届全国青年通信学术年会论文集(上册).2013

[5].周志宇,胡刚,刘谋荣,安志鸿.基于开关电容滤波和AGC放大器的信号调理电路设计[J].舰船电子工程.2013

[6].苑林.开关电容可变增益放大器的研究与设计[D].北方工业大学.2013

[7].王亮.应用于流水线ADC的开关电容放大器研究与设计[D].合肥工业大学.2012

[8].洪帅,刘诺,熊飞,何伟雄.一种用于开关电容电路的高性能运算放大器[J].微电子学.2011

[9].王月娥,高宗海,张丽娟.一种基于开关电容技术的锁定放大器设计[J].电子设计工程.2010

[10].孙丽晶,胡淑君.可调控开关电容放大器的结构设计及模拟仿真[J].长春工业大学学报(自然科学版).2010

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