跨导
- 基于相位差原理的抑制3k次谐波差分N通道滤波器
整数）谐波，两个跨导放大器用于电压求和与提高增益，片外变压器用于阻抗匹配，提高Q值。与近年来其他相似设计比较，该滤波器具备良好的谐波抑制特性，且具有良好的线性度和噪声抑制能力。1 电路设计本文设计的差分6通道滤波器由基于相位差原理的单端转双端结构、跨导放大器以及片外变压器构成，完整电路图如图1所示。图中的单端转双端6通道滤波器主要基于时钟相位差原理，时钟相位差关系如图2所示，在本振（LO）时间范围内输入所需信号和不需要3次谐波通过滤波器不同路径时所需的时间
南方农机 2023年19期2023-09-14
- 基于单一PMOS 差分对的轨到轨输入运算放大器设计
点时会同时导通,跨导变化近似为单差分对的一倍,巨大的跨导变化导致运算放大器频率特性变差[7]。如何保证输入级总跨导在整个共模输入范围内保持稳定是轨到轨运放设计的一个重点[8]。为保持输入级跨导恒定,常用的方法有电压控制法、电流控制法、宽长比控制法、过渡区重叠法、非匹配模式法以及背栅驱动法[9]。谢海情等[10]采用三倍电流镜结构通过电流补偿实现恒跨导轨到轨输入级结构,跨导变化率为5.5%,该结构低压情况下易形成正反馈环路,产生大电流,破坏正常工作状态。王丹
电子元件与材料 2023年6期2023-08-10
- 基于单差分对输入级的新型轨到轨运算放大器设计
时，输入级的等效跨导是NMOS 与PMOS 的叠加，导致其往往不能很好地实现跨导恒定［3］。 跨导在不同工作电压区域内的不恒定将会提升电路频率补偿的难度，同时单位增益带宽也会随电压的不同而发生变化。 因此传统的改进方法往往要增加一个恒跨导电路设计［4］。 这无疑增加了设计难度和电路的复杂度。 如果采用单对互补MOS 管形成的差分对结构，能够很大程度避免跨导不稳定的问题，但是为了达到轨到轨输入，往往引入电荷泵，电荷泵也会增加设计复杂性以及工艺集成的难度［5］
智能计算机与应用 2023年4期2023-05-18
- 高PSRR超低噪声的LDO设计
；gm为MOS管跨导；Kp为与工艺有关的常量；COX为MOS管栅氧化层电容；WL为器件的面积；f为转角频率。现对误差放大器噪声进行分析。忽略共源共栅管Me5，Me6，Me9，Me10，Me11，Me12的噪声，则Me3，Me4管的等效输入噪声为(6)(6)式中，gm3,4、WL3,4分别为Me3、Me4的跨导与面积。Me7，Me8管的等效输入噪声为(7)(7)式中，gm7,8、WL7,8分别为Me7、Me8的跨导与面积。Me13，Me14管的等效输入噪声为
重庆邮电大学学报(自然科学版) 2022年6期2022-12-28
- H 型栅PMOS 跨导双峰效应建模
栅MOS 结构的跨导双峰效应模型的建立暂未涉及。本文首先使用0.15 µm SOI 工艺制备了3.3 V工作电压下BTS 型和H 型栅两种MOS 实验器件。在仿真和实际测试两方面分析了H 型栅PMOS结构器件发生跨导双峰效应的机理。通过增加一条与主晶体管并联的寄生晶体管导电沟道的方式修正了BSIMSOI 模型，极大程度地提高了跨导双峰曲线的拟合精度。1 器件结构和测试结果PDSOI MOS 结构内部的浮体效应可以通过不同的体接触方式来减轻其对器件性能的影响
电子科技大学学报 2022年6期2022-12-04
- 60Co γ 射线对增强型GaN HEMT 直流特性的影响
Vg曲线中提取的跨导曲线随γ 射线辐照剂量的变化。跨导的计算如式（1）所示：图3 GaN HEMT 器件的跨导曲线随辐照剂量点的变化从图3 可知，器件跨导峰值随着辐照剂量的增加呈明显的下降趋势，当辐照剂量达到1.0 Mrad（Si）时，跨导峰值下降了25.3%。器件跨导与载流子迁移率的变化紧密相关，表明辐照导致器件载流子迁移率下降。图4为GaN HEMT 器件在1.0 Mrad(Si)γ 射线辐射前后的输出特性曲线，测试偏置是栅压Vg为1～4 V，步长为1
电子与封装 2022年7期2022-08-01
- 3阶FLFB低通滤波器的最小可接受功耗分析
相器为基础的单级跨导放大器来替代传统的多级运放，并通过衬底反馈技术，降低了金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）的阈值电压，实现了一款0.4 V、65.6µW的3阶复数带通滤波器；文献［8］基于超级源跟随器来构建积分单元，实现4阶、33 MHz、1.38 mW的低通滤波器. 而拓扑级的优化重心则在滤波器的结构上，对于有源RC的低通滤波器，在每一个运放的
电子学报 2022年6期2022-07-02
- 一种用于低边电流检测的可编程增益放大器
高精度全差分可变跨导放大器和一个高增益运放组成。1 电流模PGA原理分析与设计1.1 系统结构设计图1（a）是经典的电压模结构可编程增益放大器原理图[12]，待测电流经过采样电阻Rsense产生分压，电压信号经过可编程增益放大器PGA 放大后送入模数转换器（Analog to Digital Converter，ADC）处理。R1与R2组成闭环增益网络，通过控制电阻R1与R2的比值即可实现可变增益。由于R1直接与采样电阻相连，形成电流通道，因此会产生轻微漏
电子设计工程 2022年9期2022-05-10
- 基于Sentaurus的隧穿场效应晶体管仿真研究
结构、隧穿概率和跨导特性。仿真结果表明，新型器件的能带弯曲更加明显，更有利于隧穿的产生，新型器件的隧穿产生率是传统器件的数倍，并且其跨导特性也要优于传统器件。论文总共分为3个部分：第一部分介绍器件的结构、材料参数、掺杂浓度以及仿真所用到的模型等，第二部分是仿真结果的讨论，第三部分给出结论。1 器件结构与仿真参数图1（a）为传统Si/Ge异质结双栅隧穿场效应晶体管（Si/Ge_DGTFET）器件结构示意图，图1（b）为凹槽型pocket结构Si/Ge异质结双
科技与创新 2022年7期2022-04-12
- 基于CMOS反相器的模拟电路研究
则能够获得较高的跨导，但是信号摆幅的降低使信噪比受到限制，跨导线性也将变差[3]。不同于传统的模拟电路拓扑方法，基于CMOS反相器的模拟电路设计能够充分受益于CMOS技术节点微缩带来的高速、低功耗等性能优势，从而受到研究者的广泛关注[4-6]。近年来，便携式设备的需求快速增长，因采用电池或者能量收集方式电源供电，故对相关电路的能效有着苛刻要求[7]。而基于CMOS反相器的模拟电路在适应于低电源电压的同时，能够获得较高的能效[8]。为此，本文基于CMOS反相
天津职业技术师范大学学报 2022年1期2022-03-30
- InAlN/GaN/BGaN HEMT 的高温直流特性研究
(IDS) 以及跨导(Gm) 随栅极电压(VGS) 的变化关系。考虑自热效应后,器件的峰值跨导与最大漏极电流分别降低约14.3%和15.7%,这主要是由于晶格加热导致电子迁移率下降所引起[16]。在此基础上,模拟分析了图1 所示两器件温度由室温(300 K) 上升至500 K 时的转移特性与输出特性,其中温度间隔为50 K。图1 (a) InAlN/GaN HEMT 与(b) InAlN/GaN/BGaN HEMT 器件结构示意图Fig.1 Device
电子元件与材料 2021年10期2021-11-04
- 一种高线性度低失真跨导运算放大器的设计*
流消耗,噪声以及跨导在输入电压范围内的变化等。通常要求OTA 在宽输入电压范围内具有良好的线性度,同时具有低谐波失真和低噪声。在差分OTA 中,偶数阶谐波由于其差分特性而变得无关紧要。但差分输出中奇数阶谐波分量会降低OTA 的线性度性能[4-5]。为了提高OTA 的线性度,必须最小化差分对输出的奇数次谐波分量,从而降低由这些谐波引起的失真。为此,许多研究人员进行了各种尝试,例如采用源极退化[6]、伪差分对[7]、交叉耦合差分对[8]和电流分配[9]等技术。
电子器件 2021年4期2021-10-26
- 一种尾电流可动态调节的负跨导振荡器的设计
路整合在一起的负跨导振荡器架构，振荡器即是发射机[6-7]。后者的发射机不仅电路简单、传输延时低，而且能够提供300 V/ns以上的CMTI。因发射机和接收机的参考地不同，当电路出现快速的共模瞬态噪声时，如果发射机的CMTI特性较差，就会出现信号或能量传输中断的情况。发射机的信号或能量传输中断会导致后级电路误操作，甚至使芯片烧毁。为此有必要深入研究发射机的工作原理，并寻找相应的解决方案，在保证一定的CMTI的前提下，降低发射机的功耗。2 负跨导振荡器的工作
电子与封装 2021年9期2021-10-13
- 带有传输零点的增益提高型N 通道带通滤波器
结构[9],引入跨导放大器来提供增益,米勒反馈网络减小基带电容面积,但带外抑制并未改善。图1 (a)无源N 通道滤波器;(b)有源N 通道滤波器Fig.1 (a) Passive N-path filter;(b) Active N-path filter为了改善有源滤波器的带外抑制,本文在有源滤波器的通带两侧各引入一个传输零点,设计了一款高增益高带外抑制型N通道带通滤波器,其结构如图2(a)所示,由电容耦合N通道网络、电感耦合N通道网络、带有米勒反馈网络
电子元件与材料 2021年9期2021-09-24
- 一个圆柱形双栅场效应晶体管的物理模型*
更好的漏源电流、跨导等特性.Bairagya等[12]利用Pao-Sah二重积分方法建立了CSDG MOSFET器件的电流解析模型, 得出CSDG MOSFET比传统的单栅MOSFET器件的反型层电荷浓度更高, 具有更好的栅控性能和更大的输出电流.Maduagwu等[13]研究了器件的硅体厚度、栅氧化层厚度和沟道长度等对CSDG MOSFET的阈值电压和亚阈值摆幅的影响, 表明阈值电压随沟道长度的减小而减小, 亚阈值摆幅随硅体厚度、栅氧化层厚度的减小而减小
物理学报 2021年15期2021-08-14
- 一种提高SiC MOSFET在高开关速率下栅极电压稳定性的驱动电路
，基于辅助器件的跨导增益构建负反馈控制回路，提出一种SiC MOSFET 栅极驱动，进而研究揭示该驱动的短路保护策略，最后通过实验研究所提栅极驱动电路的可行性，及其在串扰抑制和短路保护中的有效性。1 基于跨导增益负反馈的栅极驱动电路SiC MOSFET 开关动作造成的脉冲电压干扰和脉冲电流干扰，通过米勒电容耦合到栅极，干扰栅源电压，形成串扰。根据这一特点，构造基于跨导增益的负反馈调节机制，如图1 所示。采用普通SiC MOSFET 的驱动芯片，在被控SiC
电源学报 2021年4期2021-08-05
- 低功耗恒定跨导轨对轨运算放大器设计技术研究*
同时工作，输入级跨导为单个差分对工作时的2 倍，这种跨导的大幅度变化会给频率补偿带来很大困难，这就使得保证输入级跨导恒定尤为重要。传统实现输入级跨导恒定的方法有很多[7]，例如冗余差分对法、最小(大)电流法、电平移位法、电流镜技术[8]等。 冗余差分对法占用的芯片面积较大，同时对跨导的控制不是很理想，实际中很少采用这种结构；最小(大)电流法的功耗较大；电平移位法虽然结构简单，易于实现，但其增益无法保持恒定；电流镜技术结构较为复杂[9-10]。本文提出一种适
电子器件 2021年1期2021-03-23
- 一种新型高线性高频有源电感*
-5]，即通过正跨导器与负跨导器以负反馈的形式连接，并将负载电容等效转换为电感。AI 的自谐振频率与其等效并联电容成反比，一旦并联电容较大，它的自谐振频率就会变小，工作带宽就会变窄。另一方面，AI中MOS 晶体管跨导器的跨导会受到偏置电流与输入信号Vin的影响。当输入信号Vin的幅值变化较大时，晶体管的跨导也发生大的变化，从而会引起电感值与Q值的较大变化，即线性度变差[6-7]。而在一些应用场景下，如在VCO 中，若Q值线性度较差，则会恶化其相位噪声。文献
电子器件 2021年6期2021-03-11
- 用于甚低频无线通信的一种低噪声放大器设计
(D)到 ID的跨导 gms(d)。栅极跨导 gmg与 gms、gmd存在式(5)的关系。根据式(4)还可以推导出一个有用的参数，叫电流跨导 比(Current-to-Transconductance Ratio)[8]，如 式(6)所 示 。可以看出这是一个与栅极电压、宽长比、工艺和温度无关的参数，其大小只与反型系数有关，而且当反型系数远小于1时，该参数约等于1。2 电路理论2.1 恒定跨导偏置电路偏置电路在文献[4，6，9]中都有详细的介绍，其中文献[
电子技术应用 2021年1期2021-01-22
- 一种高电流效率套筒式共源共栅运算放大器的设计
相同的带宽和输入跨导情况下，非对称套筒式共源共栅结构具有更高的电流利用效率，该结构能够减小放大器的尺寸和功耗，同时不影响放大器的增益和输出摆幅。基于cadence spectre对电路进行了仿真验证，仿真结果表明，非对称套筒式共源共栅结构具有接近单端放大器的电流利用效率。关键词：非对称;套筒式共源共栅放大器;带宽;跨导0引言放大器是最重要的集成电路之一，可以追溯到真空管时代。由于放大器具有很多有用的特性，所以已经成为当代高性能模拟电路和混合信号的主要选择。
电子产品世界 2020年3期2020-11-10
- 一种低功耗高共模抑制比运算放大器设计*
10090)运算跨导放大器(OTA)是模拟和混合电路中最重要的组成部分之一，例如跨导C滤波器(Gm-C滤波器)、可变增益放大器(VGAs)、压控振荡器(VCOs)和数据转换器等[1-3]，这些器件可以产生与差分输入电压成比例的输出电流.近年来，集成电路的设计已经朝着低电源电压和低功耗的方向发展，例如便携式设备，其功率甚至由单个电池提供.因此，众多OTA应具备低电源电压和低功耗的特点，同时具有适当线性度和噪声性能[4-5].传统的OTA具有全差分(fully
沈阳工业大学学报 2020年5期2020-09-24
- 地震采集站中低噪声跨导放大器集成芯片的研究与设计
集站的前端低噪声跨导放大器的不同类型的噪声分别采取不同的方法进行降噪，全频段的热噪声主要采用提升放大器的跨导进行降噪，低频部分的闪烁噪声（1/f噪声）主要采用斩波稳定技术进行降噪。【关键词】地震采集站;低噪声;跨导放大器;斩波稳定技术中图分类号： P631.4文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）29-0019-002DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.29.008Research and De
科技视界 2019年29期2019-11-13
- 基于Knowm忆阻器的新型忆感器模型的设计与分析*
二代电流传输器和跨导运算放大器, 构建了一种新型忆感器模型.通过调节输入信号的频率和幅值以及运算跨导放大器的跨导增益, 可有效地在电路中实现忆感器忆感值的连续调节.设计了新型忆感器的LTspice电路模型和硬件实验电路, 以电路仿真结果和硬件电路实验结果验证了新型忆感器模型的有效性和设计方法的正确性.1 引 言在1971年, Chua教授[1]根据电路的完备性原理提出了区别于传统双端无源元件的第四种基本电路元件—忆阻器的概念.而在2008年,HP实验室St
物理学报 2019年19期2019-10-22
- 一种新颖的低功耗低相位噪声VCO设计
和Mn2的小信号跨导。由于在电路设计中两个NMOS器件完全相同，故有：gm1=gm2=gm(3)rds1=rds2=rds(4)(5)由于两个NMOS晶体管交叉耦合相接，因此，两个NMOS晶体管的等效跨导gmNMOS为(6)由图3(a)可见，两个交叉耦合结构并联连接，与仅NMOS或PMOS VCO相比，其电路的总跨导加倍。CMOS VCO的有效跨导gmCMOS为(7)图3 本文提出的VCO与传统VCO的比较图由图3(b)可见，在努力使功耗最小化的同时，改善
压电与声光 2019年5期2019-10-22
- 一种高增益、低功耗的超宽带低噪声放大器
献[4]提出使用跨导增强技术来增加电路的增益，从而改善电路的噪声性能。文献[5-7]采用了噪声抵消技术，但是为了满足系统低噪声以及输入阻抗匹配的要求，电路也要消耗大量的电流。本文将结合跨导增强技术、噪声抵消技术及电流复用技术构成一个高增益、低噪声的超宽带低噪声放大器。通过跨导增强技术和噪声抵消技术共同作用来减小共栅极CMOS管的噪声，使用电流复用技术来降低电路的功耗以及改善电路的增益性能。为了使电路获得平坦的增益，本文也利用了电感峰值技术。1 电路结构本文
仪表技术与传感器 2019年7期2019-08-14
- 射频前端CMOS 有源混频器的设计
频混频器,采用了跨导系数修正技术结构、电流注入结构来提高混频器的增益、降低噪声和改善线性度,并利用Cadence软件对该混频器进行分析及仿真验证。1 混频器的设计混频器是一种非线性电路,具有三个端口,一个射频输入信号端口、一个本振信号端口和一个中频输出信号端口,如图1所示。一个理想的混频器是将两个输入信号相乘,实现频率的转换[7]。图1 混频器原理示意图Fig.1 Mixer principle diagram图2是经典的双平衡吉尔伯特混频器电路,包括跨导
电子元件与材料 2018年9期2018-09-26
- 用于多种生理信号处理的低跨导放大器设计*
即为放大器的等效跨导值。也就是说，要实现低截止频率的滤波器，就要设计具有极低跨导值的放大器，并且为了适应不同对象以及不同种类生理信号的监测，还需要实现频率可调、可控。故此，设计了一种基于分流结构的跨导放大器。其等效跨导值可达10-12S量级，相应的Gm-C滤波器的截止频率可达0.01Hz。利用跨导控制逻辑，将不同MOS管接入电路的输入端，可实现跨导范围的选择；通过调节偏置电流，可以精调等效跨导值，将其用于Gm-C滤波器中，相应的就可以实现滤波器频段选择和截
微处理机 2018年4期2018-09-10
- 低电压低功耗伪差分两级运算跨导放大器设计*
11]是两级运算跨导放大器(OTA)较为简单和流行的补偿技术，嵌套式米勒补偿将包含两级以上放大器，其在两个高阻抗节点之间放置一个补偿电容(CC).由于从输入级到输出节点的前馈路径将产生正(右手平面)零点，这会降低相位裕量并使OTA不稳定.为了改善OTA的稳定性，可以消除零点或将零点置于较高频率处.而为了将零点置于较高频率处，第二级放大器则需要较大的偏置电流，这增加了放大器的总功耗.有两种技术可使正零点无效，一种技术是将米勒电阻(RC)与CC串联；另一种技术
沈阳工业大学学报 2018年4期2018-07-18
- 用CCCCTA设计跳频滤波器*
出了采用电流差分跨导放大器（CDTA）设计的一种0类和1类FAF结构；文献[4]给出了由3个CDTA、2个电容和1个电阻组成的1类FAF电路；文献[5]提出了以CDTA和电压差分跨导放大器（VDTA）为有源器件构成的0类、1类和2类FAF电路。这些滤波结构的缺点是使用了电阻元件[3,5]，或者电流输出端接有电容，不便于使用。电流控制电流传输跨导放大器（CCCCTA）实际上是电流控制电流传输器与跨导运放组合的有源器件[7-8]。由于它的x端内部有一受偏置电流
通信技术 2018年5期2018-05-25
- 一种自适应补偿的宽输入LDO设计
采用共源共栅运算跨导放大器(Operational Transconductance Amplifier, OTA)作为误差放大器(Error Amplifier，EA)和超级源随器(Super Source-follower)技术，设计了一种输入范围4.5～24V，系统稳定输出为4V的LDO.电源从4V变化到24V时，线性调整率为2.375mV/V，在1μA到20mA负载范围下，负载调整率最差为0.05V/A.可以看出，设计的LDO综合性能良好.1 LD
复旦学报（自然科学版） 2018年1期2018-05-15
- 高跨导氢终端多晶金刚石长沟道场效应晶体管特性研究
之间的比例系数为跨导(gm),因此跨导是表征器件放大能力的重要指标.由器件的转移特性可获得跨导随栅源电压(VGS)的变化曲线,好的跨导特性意味着该曲线上具有宽阔的高跨导区,这种特性非常有利于实现高的频率特性和高线性的微波功率放大.例如文献[8]报道,栅长0.1µm,fMAX=120 GHz的高性能多晶金刚石FET器件,跨导最大值为143 mS/mm,且跨导高于最大值的90%的栅压范围达到1.5 V.本文制作了高性能的长沟氢终端多晶金刚石FET,栅长4µm的
物理学报 2018年6期2018-03-26
- 一种适用于生物电信号处理的全集成五阶Gm?C低通滤波器
入动态范围较小和跨导值较大等不足，难以满足生物医学电信号处理滤波器所要求的超低截止频率、低功耗与大输入动态范围等要求，采用将输入晶体管钳位到线性工作区的方法，设计了跨导线性可调的OTA以提高滤波器能够处理的信号幅度。并应用该OTA综合了一种五阶Gm?C超低频低通滤波器。仿真结果表明，该滤波器在1.8 V电源，800 mVpp输入条件下实现了283 Hz的超低低通角频率，-6.4 dB的带内增益，51 dB的三次谐波失真，功耗仅为22 μW，适用于可穿戴式生
现代电子技术 2018年4期2018-03-07
- 一种改进型电调谐电流差分跨导放大器的设计
型电调谐电流差分跨导放大器的设计李耀臻，王卫东，张普杰，刘晨光(桂林电子科技大学 信息与通信学院，广西 桂林 541004)设计了一种电流增益和跨导均可线性调节的电调谐电流差分跨导放大器(ECDTA)。电路改变了电流单位增益传输的固有模式，采用工作于弱反型区的MOS管跨导线性环，得到了可电调谐的电流增益；跨导放大级采用CMOS对管和浮地电源交叉耦合放大器，在传输特性的非线性误差不大于1%时，电路的差动输入电压范围可达±2.8 V。采用SMIC 60 nm
网络安全与数据管理 2017年20期2017-11-02
- 应用于ISM频段的高线性混频器的设计
同时混频器采用共跨导级正交结构，并利用动态电流注入技术减小噪声和提高混频器的增益。设计采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺，1.8 V电压供电，仅消耗电流4 mA。仿真结果显示，混频器增益为10.16 dB，1 dB压缩点大约为0 dBm，噪声系数为10.38 dB，电路性能参数满足预期要求。共栅级跨导；正交混频器；动态电流注入；线性度根据频谱规划，2 400～2 483.5 MHz为ISM频段[1]。该频段主要是开放给医学、科学和工业3个主要机构使
电子科技 2017年6期2017-06-26
- 基于多重反馈环路技术的0.8～5.2 GHz CMOS宽带LNA设计
了输入级MOS管跨导设计的灵活性，并可通过输出负载阻抗反过来控制输入阻抗匹配，使得提出的LNA在宽频率范围内实现功率增益、输入阻抗与噪声系数的同时优化. 后版图仿真结果显示，在0.8～5.2 GHz频段内，该宽带LNA的功率增益范围为12.0～14.5 dB，输入反射系数S11为-8.0～-17.6 dB，输出反射系数S22为-10.0～-32.4 dB，反向传输系数S12小于-45.6 dB，噪声系数NF为3.7～4.1 dB. 在3 GHz时的输入三阶
湖南大学学报（自然科学版） 2017年4期2017-05-12
- 基于电感源极退化技术的高线性混频器设计*
的高线性度正反馈跨导放大器，并且将该跨导放大器应用于折叠结构式混频器当中。通过抵消反相器和辅助放大器之间的三阶跨导分量，改善了其线性度。电路采用TSMC 0.13 μm CMOS工艺进行设计与仿真，完成了版图设计与流片。与传统结构相比，该混频器的输入三阶交调点IIP3高达8.6 dBm，噪声系数为10.9 dB，增益高达14 dB，并且取得了更优的归一化FOM指标。线性度；跨导放大器；混频器；电感源极退化技术0 引言随着工艺技术的发展，CMOS器件的尺寸以
电子技术应用 2016年2期2016-11-30
- 应用于低功耗模拟前端的可变增益放大器*
正反馈模式的运算跨导放大器OTA（Operational Trans-Conductance Amplifier）获得。这一实施适用于低功率消耗，不需要使用电阻。根据文献［9，10］的设计了包含数个开关的电路结构，如图3（a）所示，改善了两个主要问题：首先，在微分配置中对输入信号进行采样，它在理想情况下可以消除输入共模信号。第2个改善的问题是采样和放大阶段分开实行，使增益不依赖于输入源阻抗。放大器的时间响应表达如下公式：还有的是“微满足”。有人说，他们单位
电子器件 2016年5期2016-11-21
- 一种多输出压控电流差分跨导放大器的设计
输出压控电流差分跨导放大器的设计刘晨光，王卫东*，胡许光（桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541004）提出了一种具有Z端复制输出、跨导可由电压调节的电流差分跨导放大器（MO-VCCDTA）。该电路采用低压高性能电流镜作为电流输入级，降低了消耗的电压余度、输入阻抗与传输误差；利用MOS管的线性组合，实现了可由电压控制跨导的跨导放大级。采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺进行仿真，结果表明：在±0.9 V电源电压下，电路的线性输入范围为-100
电子器件 2016年2期2016-10-13
- 一种新的电压模式正弦波振荡器设计
新的使用电压差分跨导放大器（VDTA）构建的电子控制电压模式正弦波振荡器（VMSO），电路可对振荡频率ω0和振荡条件进行独立电子控制。通过PSPICE仿真，验证电路的基本理论结果，由结果可知，振荡器能够输出理想的正弦波波形.VDTA；电压模式电路；振荡器近年来，各种应用电路都是以先进模拟电路块的构建为核心的.正弦波振荡器在通信工程、电子仪器仪表和控制系统中得到了广泛应用［1］.电压差分跨导放大器（VDTA）在模拟信号处理电路和模拟波形生成应用中，是一个常用
苏州市职业大学学报 2016年3期2016-10-12
- 用于8位80 MS/s模数转换器的增益数模单元电路
号导通开关、运算跨导放大器（Operational Transconductance Amplifier，OTA）、比较器等关键部分的设计尤为重要.针对传统传输门结构，在不引入较复杂电路的情况下，笔者提出一种改进的金属氧化物半导体（Metal Oxide Semiconductor，MOS）开关以减少导通电阻非线性.对于高精度的模数转换器，运算跨导放大器需要提供高增益和大带宽，笔者分析了一种非传统米勒补偿两级运放，对电路进行Matlab建模优化，并用gmI
西安电子科技大学学报 2016年1期2016-09-12
- 基于EOTA的高阶高通滤波器研究
的偏置电流改变其跨导gmT，改变用EOTA搭建滤波器的中心频率、通带增益、Q值，减小其非线性误差至0．37%，使滤波电路中元件的灵敏度降低。结果表明用EOTA代替普通OTA的滤波器有效地降低了高通滤波器的上升时间。EOTA；线性电可调；高阶高通；上升时间OTA是跨导运算放大器,其主要应用于模拟电路中,实现信号处理、运算,电流模与电压模［1］电路中也经常用到。OTA主要实现电压电流信号转换。普通OTA的跨导虽然可调,但其传输转换特性的线性持续范围窄,跨导受温
电子世界 2015年14期2015-11-07
- 一种基于CMOS工艺的大范围可调宽带低通滤波器
滤波器主要由提供跨导的运算跨导放大器(Operational Transimpedance Amplifier，OTA)和提供电容的各种集成电容组成.对于频率可调范围较大的应用，调节截止频率的方法主要有恒定电容(Constant-C)滤波器［5］、可调电容［4］和 Nauta 滤波器［6］3 种.恒定电容滤波器采用的运算跨导放大器如图1(a)所示.该运算跨导放大器通过开关输入管来改变跨导值，从而改变其截止频率.运算跨导放大器中加入了和输入管尺寸相同的哑元管
复旦学报（自然科学版） 2014年3期2014-09-22
- 一种智能传感器射频前端的低功耗设计与实现
究了从提高晶体管跨导效率和提高电流利用效率两个角度实现低功耗的方法,低噪声放大器采用交叉耦合输入的噪声抵消结构,增强了输入管的等效跨导,因而在较低功耗代价下获得了低噪声系数并实现50 Ω阻抗匹配;下混频器采用基于电流放大器的无源混频结构,输入跨导级通过电流复用提高了电流利用效率而输出跨阻级引入跨导增强技术减少了中频电流的泄漏,这使得在同等功耗水平下可以获得更高的线性度,即节省了功耗。讨论了电路设计过程并在TSMC 0.13 μm CMOS射频工艺下进行流片
传感技术学报 2014年10期2014-09-07
- 一种46 M Hz Gm-C复数滤波器及其自动频率调谐电路设计*
频率和带宽；运算跨导放大器(OTA）有限的输出阻抗影响增益；寄生极点零点影响滤波器的稳定性和平坦度；这些都限制了Gm-C复数滤波器在高频场合的应用.目前，Gm-C复数滤波器主要应用在中频为20 MHz以下的接收机系统中，对于中频大于20 MHz的应用罕有报道.本文针对系统对高中频、宽带、高平坦度、高镜像抑制和带外抑制以及低功耗的要求，提出了一种中频为46 MHz的Gm-C复数滤波器，探讨了高中频、宽带、高平坦度和低功耗复数滤波器的设计方法.1 复数滤波器结
湖南大学学报（自然科学版） 2014年8期2014-06-23
- 一种大电流宽频带跨导单元的设计
宽频带、大电流的跨导单元的设计上来，这种跨导单元就有更高的开环增益和输出阻抗。1 设计理论在先前的设计中，输出电流减小到最大5 A，另外加入了一些额外的电路，包含了输出端的电流检测电阻，接在此检流电阻（分流器）上的精密差分放大器和在它之前起隔离作用、稳定放大倍数的电压跟随器。加在检流电阻RS上的电压经差分放大后，通过电阻R2反馈到输入端，在运算放大器的输入端与输入电压进行比较[1]，跨导放大器的原理简图如图1所示。测得先前的设计中输出阻抗在频率50 Hz时
电子设计工程 2014年23期2014-01-17
- 基于衬底偏置的超低耗电流复用混频器
混频器见图1，由跨导级(M1，M2)、开关级(M3～M6)和负载电阻堆叠于电源(Vdd)和地(GND)之间.跨导级将射频输入电压信号转化成电流，开关级通过交替打开、关闭MOS管实现频率转换.图1 传统的Gilbert混频器在传统的Gilbert混频器中，所有的直流电流都流过跨导级、开关级和负载级.跨导级和开关级的晶体管分别需要一定的开启电压，而负载电阻也将消耗一定的直流压降，因而往往需要较高的电源电压.如果采用低电源电压，这种结构不能保证所有的管子都工作在
北京航空航天大学学报 2013年4期2013-11-05
- 红外探测器的读出电路设计
路的结构采用电容跨导放大器结构。与其他电路结构相比, 该结构能为探测器提供稳定的偏置电压、 具有高注入效率、 高输出动态范围、 低噪声和低功耗。1 红外焦平面阵列读出电路设计方案红外焦平面阵列的读出电路如图1所示, 它由电容跨导放大器、 相关双采样电路和源跟随器组成[4-8]。当电容跨导放大器在复位期间, 开关Srow, Stran断开, 开关Sreset闭合； 当电容跨导放大器在工作期间, 开关Srow, Stran闭合, 开关Sreset断开。在此过程
吉林大学学报(信息科学版) 2013年2期2013-10-15
- 模拟跨导滤波器多目标并行进化的设计
7]。这种进化型跨导滤波器不但滤波质量高，而且能够随着外界环境的变化而实时地改变自身的技术参数指标，具有很好的自适应能力和一定的容错能力，是一种很有发展前途的滤波器。本文提出一种模拟跨导滤波器的硬件进化结构和多目标自适应并行进化的设计方法，该方法是利用改进的多目标并行遗传算法（Improved Multiobjective Parallel Genetic Algorithm，IMPGA）实现跨导滤波器的参数优化设计。通过对高Q值的四阶带通跨导滤波器的仿真
计算机工程与应用 2013年18期2013-08-30
- 高增益低功耗恒跨导轨到轨CMOS运放设计
择电路实现输入级跨导恒定，推挽结构实现轨到轨输出。1 输入级电路分析由于NMOS、PMOS差分对的直流工作特性不同，使用互补差分输入对会导致一些问题而限制电路的整体性能。当共模电平仅使一对输入管导通时，共模抑制比会下降，还会引起输入级跨导的变化，且双输入对工作时的跨导是单输入对工作时跨导的两倍，这会影响电路的环路增益和频率补偿[2]。在很多文献中都有阐述如何实现输入级跨导的恒定，归纳起来比较常用的有3种方法：1）三倍电流镜技术。其缺点在于过于依赖电流的平方
电子设计工程 2013年8期2013-08-20
- 采用新型电流舵结构的增益可调UWB LNA
，通过选择合适的跨导就可以实现宽带输入匹配。然而对50 Ω系统，要求输入跨导达到20 mS，跨导公式为：对于固定的器件宽长比 (W/L)，大的gm意味着流过MOS管的电流ID很大，这将导致电路产生较大的功耗。由于输入阻抗和跨导成反比，在低功耗或低电流情况下就必然会使输入阻抗大于50 Ω。为了能实现宽带输入匹配的同时不消耗过大的功耗，在M1的栅极和源极之间连接一个共源晶体管M2作为局部反馈，带局部反馈的共栅结构及其小信号等效电路分别如图2(a)和图2(b)所
电子技术应用 2013年8期2013-08-13
- 新型结构的HEMT优化设计
较好的线性度以及跨导等性能。1 器件结构与分析本文通过自洽求解Poisson方程以及TCAD程序仿真得到主沟道内电子浓度随着势垒层或者复合沟道层的增加而增加并在其达到一定厚度后趋于饱和，主沟道内电子浓度随势垒层中Al含量的上升而上升，而AlN隔离层的加入在提高主沟道载流子的浓度的同时改善了栅端的泄漏特性，一方面AlN的加入在一定程度上降低了器件的跨导［5，6］，另一方面 InGaN的禁带宽度仅为0.8eV左右，远小于GaN［7］，而由于InGaN为InN和
杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2012年1期2012-09-04
- 应用于包络跟踪的高线性跨导运算放大器的设计*
分对来获得恒定的跨导［9］，第2 类是通过控制输入差分对管的直流偏置电流从而控制输入级的总跨导恒定［10］。也还有一些采用齐纳二极管的稳压原理保证跨导恒定，可化归为第1 类。电平移位方法的输入级比较复杂，回路多，稳定性较难控制，而改变直流偏置相对容易实现，可以选择均方根电路也可以选择3倍电流镜法来实现。本文根据改变直流偏置从而控制总跨导恒定的思路，基于Szczepanski S 于1997年提出的高线性交叉耦合4 管式OTA(以下简称4cellOTA，属均
电子器件 2012年5期2012-08-09
- 电阻抗成像系统中电压控制电流源的设计
的设计要求。1 跨导运算放大器跨导运算放大器（OTA）是一种内部集成了电流镜电路、外部提供相关引脚的芯片。OTA为轨对轨输出，直流分量为0的交流电压输入产生一个同样直流分量为0的交流电流。一般来说，OTA芯片类似于三极管电路，但是相比于三极管电路，OTA有很多优势。OTA比三极管电路线性度要好，同时采用OTA芯片能简化电路设计，减少电路元件。其中一款性能出色的OTA芯片是TI提供的OPA861。OPA861提供80 MHz的带宽，900 V/μs的转换速率
电子设计工程 2012年1期2012-06-09
- 恒跨导高摆率轨对轨运算放大器的设计★
首先要保证其输入跨导恒定。目前，已有部分技术通过控制输入差分对管的直流偏置电流来控制输入级的总跨导恒定，其中包括均方根电路和三倍电流镜法。另外一种技术是通过使用可调的电平移位和单级差分对来获得恒定跨导，它们通常需要结构相对较复杂的输入级。此外，还有选用齐纳二极管的稳压原理来实现。另一方面，Rail-to-Rail运算放大器要求具有较大的电压摆幅，采用AB类输出可以提高摆幅，通常需要比较复杂的电路[1-2]，同时也降低了电路的电源抑制比(Power Supp
电子测试 2011年11期2011-09-12
- 基于衬底驱动技术的模拟电路设计*
MOS；电流镜；跨导运算放大器；电流差分跨导放大器随着亚微米、深亚微米技术和系统芯片（SOC）技术的日益成熟，功耗已经成为模拟电路设计中首要考虑的问题，低电压低功耗集成电路设计渐渐成为主流。因为MOS晶体管的衬底或者与源极相连，或者连接到VDD或VSS，所以经常被用作一个三端设备。由于未来CMOS技术的阈值电压并不会远低于现有标准，于是采用衬底驱动技术进行模拟电路设计就成为较好的解决方案[1]。衬底驱动技术的原理是：在栅极和源极之间加上足够大的固定电压,以
网络安全与数据管理 2011年24期2011-01-22
- 基于SiGe HBT的射频有源电感的设计*
，通常有源电感由跨导运算放大器、电阻以及电容来实现[4]。但是由于运放在高频下不具备较高的增益，因此，不适宜在高频下应用。在射频电路中，必须采用其他的有源器件来构成有源电感[5-6]。虽然可使用GaAs工艺来实现有源电感[7]，但是由于其造价比较昂贵，不适合大规模的生产。SiGe技术具有与成熟的Si工艺兼容，芯片的成本具有较好的竞争力，已经渐渐成为设计射频单片集成电路的主流[8]。本文采用两个晶体管构成回转器，利用晶体管内部本征电容合成电感。设计了采用不同
电子器件 2010年4期2010-12-21
- 1.2 V高线性度低噪声折叠混频器设计*
bert混频器由跨导级、开关级、负载级堆叠组成，其结构自下而上分别为跨导级、开关级、负载级[1]。这种结构中，所有的直流电流都流经跨导级、开关级和负载级，跨导级与开关级电路都需要一个开启电压(Von)，负载级也会有一定的电压降(VRL)，因此，电源电压的最小值Vdd，min=2Von+VRL。如果采用低电源电压，这种结构不能保证所有的管子都工作在饱和区。也就是说， Gilbert混频器不能满足低电压的要求，需要对其做出改进，如：文献[2-3]提出省去尾电流
电子器件 2010年2期2010-12-21
- 用于Sigma-Delta调制器的低电压跨导运算放大器
精度高等特点，以跨导运算放大器OTA（Operational Trans-conductance Amplifier）为核心的调制器是Sigma-Delta模数转换器电路中的模拟电路部分，其结构选择和电路参数设计都极大影响着整个模数转换器所达到的速度和精度[1]。这里提出了一种用于16位三阶单环CIFB型Sigma-Delta调制器的全差分折叠式共源共栅跨导运算放大器设计方案，其电路仿真结果显示，该设计性能指标达到该调制器所需要求。1 电路性能要求及结构参
电子设计工程 2010年5期2010-01-29
- 数字激光告警系统探测接收前端设计
高增益、低噪声的跨导放大方式实现了对最小来袭激光脉冲产生的10 nA,10 ns的微弱窄脉冲电流的放大，采用放大器饱和方式实现信号的整形，把来袭激光脉冲转换、放大成数字系统能处理的数字脉冲，脉冲宽度代表作用能量大小。前端最小可检测来袭激光信号能量达1 μW，动态范围达100 dB。该宽带低噪声跨导放大电路很好地处理了电容对窄脉冲的影响，具有带宽宽(500 MHz)，成本低的特点，为放大微弱的ns级及以下的窄脉冲电流信号提供一个很好的宽带方案。该设计结构简单
现代电子技术 2009年4期2009-03-02