跨阻放大器

摘要： 电容式微机械超声换能器(CMUT)是一种新型超声换能器,具有高带宽、易与前端放大电路集成等优点,CMUT通过输出微弱的变化电流实现超声波回波检测。根据CMUT工作在发射与接收模式的特点,设计了一种具有发射开关保护功能和跨阻放大器的脉冲回波接收电路。波特图测量表明该电路的最大增益为39 dB,-3 dB带宽为24.2 MHz,涵盖了医学与工业超声检测常用的频率范围。分别对5.8 MHz和9.4 MHz的CMUT进行脉冲回波实验测试,测试结果表明:在CMUT发射模式下,该电路能够防止高压发射脉冲损坏后级的跨阻放大器电路;在CMUT接收模式下,该电路能够有效地将微弱电流信号转化为电压信号并进行放大。因此该电路能够用于CMUT的脉冲回波信号处理。

摘要： 本文从差动放大器的传递函数讲起,推导出差动对管集电极电流iC1、iC2是双曲正切函数,在差动输入电压u_(id)=0附近的近似线性关系,通过对比发现差动输入级比单管输入级具有四大优势,但存在共模抑制比(CMMR)和电源抑制能力(PSRR)均较差的问题。随后,把“尾巴”电阻改为恒流源,并对电路的关键参数进行估算,让读者有一个数量级别上的直观感觉。接着就用镜像恒流源作为差动放大器的集电极负载,保证差动对管电流精确平衡,减小2次谐波失真;在差分对发射级串联电阻、引入本级负反馈,扩宽线性区。甚至考虑在激励级内插射极跟随器,激励级的总β值增大,使得本级负反馈的线性化效果增强。凡此种种“精益求精”的设计理念,使得音频功放实现从工程样机到商用产品的转化,为设计者提供绝佳的专业设计指引。

摘要： 平衡零拍探测器存在共模抑制比小、响应带宽低等问题。针对以上问题,尝试从两方面进行改进:一方面,通过测试探测器中光电检测器(PIN光电二极管)的响应特性,选择性能相近的器件进行平衡探测,以提升共模抑制比;另一方面,采用跨阻放大与比例运放级联的方式对光电流信号进行提取,解决一级采样放大器增益带宽积局限的问题,在保障灵敏度的同时提升探测器的响应带宽。由此实现了300 MHz的平衡零拍探测,共模抑制比高达66 dB,并有效检测了光信号中的量子散粒噪声,为高速灵敏探测提供了一种有效技术方案。

摘要： 以阵列多像素光子计数器(MPPC)为探测器的脉冲型测距激光雷达有着高灵敏度、探测速度快的特点,且可以实现较普通脉冲型激光雷达更远距离的探测.为此,该文设计了一款基于MPPC探测器的激光脉冲信号读出电路.通过设计跨阻放大电路和二级电压放大电路实现了对微弱激光脉冲信号的放大,利用高速电压比较器实现了脉冲信号的鉴别.对所设计电路进行了仿真,仿真结果表明所设计的放大电路在75～88 MHz带宽范围内实现74 dB的增益,输出CMOS逻辑电平.该电路能够实现脉冲功率100 mW、150～200 m范围内反射的回波信号的有效检测.

摘要： 针对短沟道晶体管数学模型高复杂度问题,文章提出了一种适用于刻画短沟道晶体管模型的gm/Id方法.该方法主要通过建立电路指标与晶体管尺寸的关系来优化电路性能.采用gm/Id方法设计了一种低功耗、低噪声和宽带宽的2.5 Gbit/s跨阻放大器,并进行了版图后仿真,仿真结果表明,当光电二极管电容为250 fF、跨阻放大器的低频增益为59.72 dBΩ、-3 dB带宽为3.445 GHz、输入的等效噪声电流密度为6.209×10-3 nA/sqrt/Hz、等效输入积分噪声电流为876.0 nA且采用1.2 V的电压供电时,该电路整体功耗为7.5 mW.测试结果表明,输入100μA电流时,电路的峰值数据抖动约为64.92 ps,输出摆幅为81.1 mV.

摘要： 该文介绍了一种基于非分光红外的甲烷传感器检测信号调理部分的设计方法.该方法采用OP77运算放大器搭建跨阻放大器和可变增益放大器,将传感器输出的微弱电流信号经过跨阻放大器和可变增益放大器进行调理转换成单片机可以采集的电压信号,并对高频信号进行抑制,提高信噪比.利用MULTISIM软件对设计电路进行模拟仿真实验,在保障合理放大信号的前提下降低电路复杂度和制作成本,提高电路稳定性.信号调理对后续的调试和信号进一步处理等有重要的作用.

摘要： 为更好地屏蔽探测器结电容、适配先进工艺节点的低电源电压,对共栅级放大器进行改进,提出一种带有源反馈结构的共栅级跨阻放大器,降低了电压余度消耗并有效提升带宽.在此基础上,采用TSMC 40nm CMOS工艺,设计一款速率为25 Gb/s的伪差分光接收机模拟前端电路.该电路包括跨阻放大器、限幅放大器、直流偏移消除电路和输出缓冲级.其中,跨阻放大器采用带有源反馈结构的共栅级放大器,限幅放大器利用交错式有源反馈结构来提高电路带宽内的幅频响应平坦度,fT倍频器作为阻抗匹配的输出缓冲级.仿真结果表明,在电源电压0.9 V,探测器结电容等效值为150 fF的情况下,光接收机模拟前端电路的跨阻增益为59.6 dB?,-3 dB带宽为20.8 GHz,功耗为46.6 mW,芯片核心面积为600μm×440μm.

摘要： 针对水下声信号探测和电容式声压传感器阵列工程应用的需求,设计了一种应用于该传感器阵列的信号采集存储系统.该系统解决了实际应用中电容式声压传感器阵列输出信号无法直接检测、电容变化-电压变化转换精度低等问题.该系统以FP GA为控制核心实现该传感器阵列不同阵元的电路匹配,同时完成信号的预处理、采集及存储.系统测试过程中,采集并存储电容式声压传感器输出信号,并通过上位机对存储信号进行读取,测试结果表明:该系统在水下工作稳定,可正确记录水声信号.

摘要： 本文介绍了采用传统的三台面工艺、利用湿法选择腐蚀形成发射极-基极自对准的InGaAs/InP单异质结双极形晶体管(SHBT)技术实现传输速率为10Gb/s跨阻放大器。其中SHBT获得了在1c=10Ma,Vce-2v时,fT和fMAX分别为60、75GHz,电流密度为100KA/cm2,击穿电压>3v；跨阻放大器的跨阻增益为58dBQ、灵敏度为-23dBm、3dB带宽为8.2GHz.该单片跨阻放大器可广泛的应用于光纤通讯。

摘要： 本文设计了一种基于CSMC 0.5μm CMOS工艺的155Mb/s光接收机跨阻放大器(TIA)。此跨阻放大器采用一种新的自动增益控制(AGC)的方法,不仅实现了大输入动态范围,而且使-3dB带宽保持基本不变。解决了一般自动增益控制跨阻放大器带宽随增益的变化而同时变化的问题。该跨阻放大器的增益为54~80dBΩ,带宽124MHz,动态范围为66.3dB。

摘要： 利用电感增加带宽技术在并联补偿放大器中的应用,设计出基于Mentor EDA电路仿真软件和Chartered 0.35μm CMOS工艺的一种宽带跨阻放大器(TIA),采用3.3V单电压源供电,仿真显示该放大器跨阻增益达到65.7dBΩ,带宽达到3.1GHz,直流功耗为53mW,输入参考噪声电流密度4.1pA√Hz,可以工作在3.5Gb/s数据传输速率。

摘要： 本文介绍了利用XFAB的0.6μmCMOS工艺设计的应用于155Mb/s光纤通信的一种接收机前置放大电路,它由基准源电路、跨阻放大器、AGC控制电路、差分输出级等组成,利用工作于三极管区的MOS管作为信号通路中所并联的压控反馈电阻以获得可变跨阻,接收、放大、处理来自PIN光电二极管检测器接收到的电流型脉冲电信号,具有输入动态范围大、100Ω～55KΩ跨阻增益变化范围、3dB带宽宽、AGC稳定时间快等特点.

摘要： 本文对自对准InGaP/GaAs HBT单片集成跨阻放大器进行了研究,采用发射极金属做腐蚀掩膜并利用GaAs腐蚀各向异性的特点来完成BE金属自对准工艺,单指管子电流增益为80,发射极面积3.6um×6um的单管在V=2V偏压条件下截至频率达到了60GHz.我们设计并制作了单片集成跨阻放大器电路,测量得到的跨阻增益在3dB带宽频率时为59.3dBU,3dB带宽为9.4GHz,输出反射系数小于—9dB.

摘要： 基于TSMC65nm CMOS工艺,提出了一种低噪声、低功耗的10Gb/s光通信接收机跨阻前置放大器(TIA)设计.该TIA采用1.2V低电压供电,没有采用电感以大幅度减小芯片面积,可稳定工作于10Gb/s速率.当光电二极管电容为250fF时,电路的-3dB带宽为8.5GHz,跨阻增益66dB.平均等效输入电流谱密度约为16pA/√Hz(0～10GHz),总的等效输入噪声电流为1.2uA.该电路功耗为11.7mW,芯片面积仅为115um×120um.

摘要： 给出了一种采用IBM0.13μm BiCMOS工艺实现的用于40Gb/s激光驱动器和光接收机前端放大器芯片设计.其中激光驱动器电路主要由输入缓冲级、预放大级和输出级电路组成,预防大级电路采用串联电阻负反馈结构,输出级电路加入预加重结构来扩展带宽.光接收机前端放大器由跨阻前置放大器和限幅放大器构成,跨阻放大器采用改进型RGC结构,限幅放大器采用三级Cherry-Hooper级联结构.测试结果表明:激光驱动器和光接收机前端放大器可以工作在40Gb/s的速率等级,激光驱动器输出调制电流大于7mA,光接收机前端放大器单端输出摆幅为183.2mV,电源电压为3.3V时,功耗分别为195mW和120mW.

摘要： 利用0.35?m标准CMOS工艺实现了双光电探测器和前置跨阻放大电路TIA、限幅放大电路LA的单片集成。DPD探测器通过屏蔽衬底载流子的扩散抑制了响应电流的拖尾现象从而提高了带宽。零极点补偿结构跨阻放大器通过在反馈网络引入零极点有效地消除了输入电容对放大器带宽的影响，突破了传统TIA直接的带宽-增益折中关系。该跨阻放大器利用零点和极点对消技术隔离了输入寄生电容对带宽的影响。模拟结果显示跨阻放大器在1.5pF输入电容下带宽为1.9GHz，增益为65dBΩ，增益带宽积达到了3.4 THz·Ω，高于传统跨阻放大器。当输入电容增加到2pF时，带宽只减小了300MHz，验证了所设计的跨阻放大器具有很好的电容隔离功能。跨阻放大器输入电阻和等效平均输入电流噪声谱密度分别为50 Ω和9.7pA/Hz。芯片工作电压3.3V，功耗为17mW。测试结果表明TIA带宽为1.12GHz，跨阻增益为61 dBΩ。单片集成探测器跨阻放大电路可工作在1Gb/s速率下,波形峰-峰值为2.2mV。

摘要： 基于标准CMOS工艺研制了用于白光LED照明通信的CMOS单片集成光接收机，实现了光电探测器阵列和前置跨阻放大电路TIA、滤波电路、限幅放大电路LA、电平转换电路的单片集成。光电探测器阵列采用CMOS工艺中的P+有源区/N阱/P-衬底结构，通过Silicide block层去除探测器表面金属硅化物对入射光的反射。在100Lux照度下，探测器阵列能产生0.1μA的光电流。前置跨阻放大电路采用调节型共源共栅结构消除探测器阵列大的寄生电容对带宽的影响，在2nF寄生输入电容下，-3dB带宽可达71MHz。rn 滤波电路采用两级级联Sallen—Key结构有源高通滤波器，能完全消除背景光的干扰。限幅放大器采用多级级联的有源负载增益单元提高带宽，接收电路可工作于10Mbps速率下。测试表明该单片集成光接收机能有效探测白光LED照明通信信号。

摘要： 基于标准CMOS工艺研制了用于白光LED照明通信的CMOS单片集成光接收机，实现了光电探测器阵列和前置跨阻放大电路TIA、滤波电路、限幅放大电路LA、电平转换电路的单片集成。光电探测器阵列采用CMOS工艺中的P+有源区/N阱/P-衬底结构，通过Silicide block层去除探测器表面金属硅化物对入射光的反射。在100Lux照度下，探测器阵列能产生0.1μA的光电流。前置跨阻放大电路采用调节型共源共栅结构消除探测器阵列大的寄生电容对带宽的影响，在2nF寄生输入电容下，-3dB带宽可达71MHz。rn 滤波电路采用两级级联Sallen—Key结构有源高通滤波器，能完全消除背景光的干扰。限幅放大器采用多级级联的有源负载增益单元提高带宽，接收电路可工作于10Mbps速率下。测试表明该单片集成光接收机能有效探测白光LED照明通信信号。

摘要： 本发明公开了构成DC‑DC转换器的误差放大器和跨导放大器及增益放大器；构成DC‑DC转换器的误差放大器，包括跨导放大器和增益放大器；其特征在于：跨导放大器将基准电压和反馈电压之差的绝对值放大，输出电流正比于基准电压和反馈电压之差的绝对值，为增益放大器提供动态偏置电流；增益放大器将基准电压和反馈电压之差的绝对值放大，输出/吸收电流正比于基准电压和反馈电压之差的绝对值；当反馈电压小于基准电压时，增益放大器的输出端输出电流，当反馈电压大于基准电压时，增益放大器的输出端吸收电流；本发明有效提高DC‑DC转换器的效率、负载调整率、线性调整率和瞬态响应速度，具有良好的应用前景。

摘要： 提供了一种跨阻放大器，包括：输入端子，所述输入端子被配置为接收输入信号，其中所述输入信号包括电流输入信号；输出端子，所述输出端子被配置为供应电压输出信号；跨阻放大电路，所述跨阻放大电路被配置为将所述电流输入信号转换成所述电压输出信号，所述跨阻放大电路包括第一晶体管，所述第一晶体管包括：控制端子，被配置为接收所述输入信号；第一端子；以及第二端子，被配置为经由上拉电阻连接至电源端子；谐波抑制电路，所述谐波抑制电路被配置为基于控制电压信号抑制所述第一晶体管的二阶谐波失真；以及控制电压调节电路，所述控制电压调节电路被配置为生成所述控制电压信号，并且与所述电流输入信号的变化负相关地调节所述控制电压信号。

摘要： 本发明涉及一种跨阻放大器，其具有电压控制的运算放大器，运算放大器具有连接到地的同相输入端、接收待放大的电流信号的反相输入端，通过耦合电阻与反相输入端耦合的输出端和掉电输入端(PWDN‑Eingang)，掉电输入端在接收到至少一个掉电信号(PWDN)后被激活，使得至少一个内部电源被停用。

摘要： 一种具有直流漂移消除功能和自动增益控制功能的跨阻放大器，其包括放大器、跨阻反馈回路、直流漂移消除及自动增益控制回路；直流漂移消除及自动增益控制回路与所述放大器的输入端和输出端分别连接，以匹配输入电流信号中的直流分量，消除直流漂移；同时根据所述输出电压信号的大小调节所述回路的电学参数，以调节整个跨阻放大器电路的增益。如此，与传统的跨阻放大器电路相比，用一个电路支路同时实现直流漂移消除功能和自动增益控制功能，而不会影响频率响应曲线的形状、电路带宽和相位裕度，提高电路的稳定性。

摘要： 本申请公开了一种用于突发跨阻放大器的偏置电路，包括：运算放大器、三极管、MOS晶体管、电阻及其他器件。其中，运算放大器的反相输入端和电阻的第一端口均与三极管的集电极相连接，运算放大器的同相输入端与MOS晶体管的漏极相连接，运算放大器的输出端口与MOS晶体管的栅极相连接，MOS晶体管的源极与电阻的第二端口相连接。运算放大器、MOS晶体管和电阻组成负反馈网络，能够使突发跨阻放大器的MOS晶体管栅极电压被偏置在正确的电位，使得该MOS晶体管处于弱导通状态，解决了突发跨阻放大器输出的信号噪声过大或者信号畸变等问题。

摘要： 一种宽带高增益跨阻放大器及设计方法和放大器芯片，该跨阻放大器结构由一条提升增益的前馈通路和一条降低输入阻抗的反馈通路构成，前馈通路采用共栅-共源-共栅-共栅的设计方法，反馈通路采用一级源极跟随器的方式，为了进一步改善带宽，加入了有源电感，获得高增益、宽带宽和低噪声的性能，可以作为系统中的前置放大器。跨阻放大器芯片采用前馈和反馈通路结构，采用MOSFET、MESFET工艺，具有极小的输入电阻，拓展了带宽，同时电路具有稳定的偏置，结构简单，经过0.18um CMOS工艺验证，跨阻增益达到55dB，3dB带宽大于10GHz，功耗为32mW。

摘要： 本发明公开了一种跨阻增益可切换跨阻放大器及单端转差分放大电路，跨阻增益可切换跨阻放大器包括单端放大器、主反馈电阻、高速信号强度检测电路以及至少一个高速增益切换电路，单端放大器与主反馈电阻并联，高速信号强度检测电路检测单端放大器的输出信号强度；每个高速增益切换电路的输入端和输出端分别与单端放大器的输入端和输出端连接，高速增益切换电路的控制端与高速信号强度检测电路的输出端连接；单端转差分放大电路包括该跨阻增益可切换跨阻放大器。本发明的跨阻增益可切换跨阻放大器及单端转差分放大电路适用于突发接收系统。

摘要： 一种具有直流漂移消除功能和自动增益控制功能的跨阻放大器，其包括放大器、跨阻反馈回路、直流漂移消除及自动增益控制回路；直流漂移消除及自动增益控制回路与所述放大器的输入端和输出端分别连接，以匹配输入电流信号中的直流分量，消除直流漂移；同时根据所述输出电压信号的大小调节所述回路的电学参数，以调节整个跨阻放大器电路的增益。如此，与传统的跨阻放大器电路相比，用一个电路支路同时实现直流漂移消除功能和自动增益控制功能，而不会影响频率响应曲线的形状、电路带宽和相位裕度，提高电路的稳定性。

摘要： 本申请公开了一种用于突发跨阻放大器的偏置电路，包括：运算放大器、三极管、MOS晶体管、电阻及其他器件。其中，运算放大器的反相输入端和电阻的第一端口均与三极管的集电极相连接，运算放大器的同相输入端与MOS晶体管的漏极相连接，运算放大器的输出端口与MOS晶体管的栅极相连接，MOS晶体管的源极与电阻的第二端口相连接。运算放大器、MOS晶体管和电阻组成负反馈网络，能够使突发跨阻放大器的MOS晶体管栅极电压被偏置在正确的电位，使得该MOS晶体管处于弱导通状态，解决了突发跨阻放大器输出的信号噪声过大或者信号畸变等问题。

摘要： 本实用新型公开了一种低噪声跨阻放大器，自带直流失调消除电路，包括反向放大器(011)和反馈电阻(012)；反向放大器(011)和反馈电阻(012)并联连接；反向放大器(011)是通过共源共栅输入级、差分中间级、源极跟随器输出级、直流反馈电路、第一NMOS管(100)和电流源(112)来实现的。本实用新型通过自动增益控制单元控制第一NMOS管(100)以控制跨阻放大器的跨阻增益，解决了大信号时交流输出幅度过大导致的非线性问题，提高了动态范围；同时还解决了大信号时电路直流工作点发生严重偏移的问题，消除了直流信号；并且提出了电流注入技术，减小了噪声，有效提高了灵敏度。本实用新型还提供一种使用该低噪声跨阻放大器的光接收机前置放大器。