增益可编程放大器论文-阮剑剑,魏聪,陈铖颖

增益可编程放大器论文-阮剑剑,魏聪,陈铖颖

导读:本文包含了增益可编程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:麦克风,全集成,高精度放大器,可编程增益放大器

增益可编程放大器论文文献综述

阮剑剑,魏聪,陈铖颖[1](2019)在《一种全集成的麦克风可编程增益放大器设计》一文中研究指出针对麦克风应用,设计一种全集成、高精度的可编程放大器电路。该电路采用电容增益以及高通滤波器的设计方法,无须片外去耦合电容,实现可编程增益放大器的单片集成。可编程增益放大器电路采用SMIC 0.13μm 1P8M CMOS工艺实现。完成后仿真结果表明,在电源电压1 V,增益18 dB,输入信号频率2 kHz,峰峰值50 mV时,可编程增益放大器动态范围达到73 dB,总谐波失真64 dB,整体功耗206μW,满足麦克风全集成、高精度的应用需求。(本文来源于《现代电子技术》期刊2019年13期)

高昂[2](2019)在《应用于压力传感器的可编程增益放大器设计》一文中研究指出以传感器的读出电路为代表的模拟前端电路(AFE),是未来物联网布局的一个重要的技术环节,其承担着信息的获取和量化,直接决定了所获取信息的精度与速度。而可编程增益运算放大器的重要功能是对传感器的输出信号进行精确放大,并且消除传感器输出的失调电压,是AFE中的核心模块之一。本文所设计的是一款应用于压力传感器读出电路的PGA模块,首先是PGA具有放大功能,可以将传感器微弱的输出信号进行放大,这样可以有效减少模数转换器(ADC)量化精度的设计压力,大大提高整个AFE的设计精度。其次PGA具有放大倍数可调的功能,可以适应不同的传感器输出以及ADC的量化精度要求,增加了PGA的可扩展性。最后PGA可以有效校准传感器输出的失调电压,并与PGA自身的失调电压校准相结合,极大的提高了PGA输出的精确度。本文首先介绍了PGA的基本原理与主要的实现方法,对各类PGA的实现原理进行简要的介绍,着重介绍本文所设计的PGA结构,分析了PGA叁级运放各自的传输函数,设计完成了开环运放,校准RDAC和为整体电路提供参考电压的偏置源电路,并且计算出了相关参数为设计出具体的电路实现提供了方法。然后重点分析了PGA电路中的误差来源,提出了采用辅助运放的auto-zero校准结构,计算了来自传感器的输入失调电压,提出了两级RDAC校准的算法解决了输入失调电压。最后将本文设计在版图上进行实现,完成关键模块的版图,并且通过版图后仿验证关键电路模块的性能,最后完成整体版图,后仿验证了两级RDAC校准算法的精确程度。本文设计了一款应用于压力传感器的PGA,基于0.18μm CMOS工艺,要求实现在传感器输出端实现4-bit的压力识别,每一列传感器的刷新频率为100Hz,并且要求性能稳定。整个PGA包含叁级运算放大器和两级校准RDAC,以及为模块提供参考电压的偏置源电路,总的PGA版图面积998μm×443μm,电源电压2.6V-3.6V,典型值为2.8V,通过版图仿真,可以得到在规定的刷新时间内,实现放大倍数为-4dB-63.7dB的精准放大,并且在电源电压2.6V,输入失调为520mV时,可以将失调校准到还剩13.46μV,总的PGA电源电流最高为616μA。(本文来源于《电子科技大学》期刊2019-04-01)

[3](2019)在《可编程增益仪表放大器:寻找合适的器件》一文中研究指出数据采集系统(DAQ)在许多行业应用广泛,例如研究、分析、设计验证、制造和测试等。这些系统与各种传感器接口,从而给前端设计带来挑战。必须考虑不同传感器的灵敏度,例如,系统可能需要连接最大输出为10 mV和灵敏度为微伏以下的负载传感器,同时还要连接针对10 V输出而预调理的传感器。只有一个增益时,系统需要具有非常高的分辨率来检测两个输入。即便如此,在最低输入时信噪比(SNR)也会受影响。在这些应用中,可编程增益仪表放大器(PGIA)是适合前端的解决方案,可适应各种传感器接口的灵敏度,同时优化SNR。集成PGIA可实现良好的直流和交流规(本文来源于《世界电子元器件》期刊2019年01期)

张博,王云娜,孙景业,吴昊谦[4](2018)在《一种宽带可编程增益放大器设计》一文中研究指出基于台积电0.18μm工艺,设计一款频率为0~100 MHz的宽带可编程增益放大器(programmable gain amplifier,PGA)。采用闭环反馈结构,主要设计运算放大器(operational amplifier,OPA)、电阻反馈网络、2-4译码器和直流失调校准电路(direct current offset cancellation,DCOC)4部分电路。仿真结果表明:该PGA电路的动态范围为0~18 dB,步进为6 dB,带宽为100 MHz,噪声系数(noise factor,NF)低于15 dB,芯片面积为247μm×180μm。(本文来源于《电子设计工程》期刊2018年20期)

吴进,李春妮,吴汉宁,李聪[5](2018)在《一种高线性度宽带可编程增益放大器设计》一文中研究指出基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计一款应用于软件无线电射频收发系统的高线性度宽带可编程增益放大器。采用闭环负反馈结构,通过差分运算放大器电路以及选通无源电阻电容网络实现增益dB线性可调,添加负电容电路扩展带宽,满足高线性度要求。同时,添加具有四阶巴特沃斯滤波器的直流漂移抑制电路抑制直流偏移。仿真结果表明,该可编程增益放大器在1.8V电源电压下,工作电流为7mA,增益动态范围为-11~20dB,步长为1dB,工作带宽为0~100MHz,输出1dB压缩点为14.8dBm,噪声系数为23dB。能够满足软件无线电射频收发系统的指标需求。(本文来源于《西安邮电大学学报》期刊2018年03期)

李雨田[6](2017)在《宽带可编程增益放大器及自动增益控制环路关键技术研究》一文中研究指出随着通信技术的快速发展,以及大数据时代的到来,人与人之间的通信越来越密切,随之而来的是对通信的速率要求也越来越高。传统的频段已无法满足人们对速率的要求,而毫米波的优势显而易见,更高的带宽意味着更高的数据率,利用毫米波进行无线通信成为了学术界和工业界的研究热点。本文为应用于毫米波短距离无线通信的60GHz毫米波接收机设计了基于TSMC 65nm工艺的宽带可编程增益放大器(PGA)。由于接收机数据率至少为5Gbps,因此对中频放大器的带宽要求很高,而目前存在的宽带可编程增益放大器的带宽远远不够,因此需要采用新的结构。在对现有的宽带PGA技术进行调研后,在翻转电压跟随器(FVF)的拓扑结构上进行改进,并利用源极电容负反馈技术,提出了一种新的放大器结构。该结构可在拓展带宽的同时不引入额外的功耗。为了使放大器的增益可通过编程改变,加入电阻阵列,为了保证各增益档位下通带内过冲不超过1dB,加入电容阵列进行补偿,经过后仿真验证,增益可调节范围为10~30dB,一共20dB动态,增益步进为5dB,各增益档位下带宽均大于5GHz,当工艺角和温度发生改变时,均可以通过调节电容阵列使得通带内无过冲,且3dB带宽满足设计要求,各工艺角下均大于5GHz。同时设计的数控晶振电路采用皮尔斯振荡结构,加入自动幅度控制(AAC)电路,经后仿真验证,振荡频率40M,可调节100ppm的频偏,1kHz处相位噪声约为120dBc/Hz。本文还为超外差接收机设计了基于TSMC 90nm工艺的自动增益控制(AGC)环路,整个模块由叁级的可编程增益放大器(PGA)和自动增益控制(AGC)模块构成。PGA采用电阻反馈的闭环结构,对噪声和线性度进行综合考虑后,合理分配叁级的动态增益,设计了步进为1dB的电阻阵列。AGC环路由模拟模块和数字逻辑模块构成,模拟部分采样PGA的输出后,与高低门限_HV,_LV进行对比输出2bit的控制码,送入数字逻辑模块中进行运算后反馈给PGA,调节PGA档位控制PGA的输出在要求的门限内。经过后仿真验证,PGA增益调节范围为8~56dB,共48dB动态范围,增益步进为1dB,叁阶谐波抑制大于40 dB,AGC环路可控制输出幅度在-5~-2dBm或者-7~-3dBm。目前该芯片已流片,并完成测试,测试PGA的动态增益为44dB,AGC可调控动态范围为28dBm,整个模拟基带输出1dB压缩点在2dBm左右,70MHz处的噪声系数为36dB。(本文来源于《清华大学》期刊2017-04-01)

柯强,刘欣,刘昱,王小松,张海英[7](2016)在《一种高线性度宽带可编程增益放大器》一文中研究指出设计了一种应用于超宽带无线接收机的高线性度宽带可编程增益放大器(PGA),该PGA采用线性度增强型源简并结构的放大器加电阻衰减网络的结构,增益的调节分两步完成,PGA Core实现6dB增益调节步长,电阻衰减网络实现1dB增益调节步长,PGA Core电路采用线性度增强型源简并结构放大器,提高PGA的线性度。PGA采用SMIC 0.18μm混合信号CMOS工艺,1.8 V电源电压供电,仿真结果表明,该PGA增益范围-4~28dB,1dB步进,3dB带宽大于280 MHz,最大增益时输出叁阶交调点(OIP3)25.7dBm,噪声系数(NF)22.24dB,总体电路消耗10.4 m A电流,芯片有效面积0.2 mm~2。(本文来源于《电子技术应用》期刊2016年06期)

高建银[8](2016)在《宽带信号求和可编程增益放大器研究》一文中研究指出广播通信最早诞生于20世纪20年代,主要采用模拟调幅(AM)和模拟调频(FM)两种调制方式。一个世纪以来,广播通信仍然是人们生活中不可或缺的一部分,然而,传统的AM广播存在着传输质量差、业务单一和易被干扰等固有缺陷。FM广播尽管要优于模拟AM广播,但也存在占用频谱宽、电台服务半径有限等缺点,而数字广播可以有效的避免这些缺点。广播数字化是克服模拟广播致命弱点的最佳选择,也是科技发展的必然趋势。全球数字广播(Digital Radio Mondiale, DRM)和数字音频广播(Digital Audio Broadcasting, DAB)是目前全球广播数字化进程中最重要的两个标准,旨在解决传统模拟调幅和模拟调频的固有缺陷。同时DRM已经成为全世界范围内最为成熟、开放性和非专利性的数字广播系统标准。DRM接收机系统的研究对于提升我国在无线通信芯片领域的核心竞争力具有重要意义。本文研究和设计应用于DRM/DAB接收机射频前端的第一级中频可编程增益放大器。为实现宽带和可变增益的要求,本设计采用CMOS工艺,在信号求和结构的基础上进行开环可变增益放大器设计。信号求和结构与吉尔伯特结构有些相似,可以在不改变放大器带宽的情况下,通过改变控制电压达到改变增益的效果。本文结合信号求和结构,设计出通过拨码开关改变控制字达到增益变化目的的可编程增益放大器。本设计在Cadence软件环境下对可编程增益放大器进行电路设计,采用中芯国际SMIC 0.18μm CMOS工艺完成了版图设计,仿真结果基本满足设计指标的要求,经过进一步优化可以应用到DRM/DAB接收机芯片中。(本文来源于《东南大学》期刊2016-06-24)

朱少华[9](2016)在《实现高增益的可编程增益放大器》一文中研究指出具有宽动态范围的大多数数据采集系统,需要某种方法来调整模数转换器(ADC)的输入信号电平,以便最大限度地利用ADC的满刻度输人电压范围。为了达到这个目的,通常在传感器和ADC之间,放一个可编程增益放大器(PGA)或可变增益放大器(VGA),如图1所示。在(本文来源于《电子报》期刊2016-04-17)

陈务[10](2016)在《可编程增益放大器与自动增益控制的研究》一文中研究指出目前,在广播接收机中,数字广播接收机逐渐取代了模拟广播接收机。人们将传统的模拟广播信号数字化,通过数字广播接收机来接收信号,提高了信号的抗干扰能力,接收到的广播音质较好,同时数字广播接收机操作也很简单。数字广播的标准有DRM、DMB等。其中,DRM系统是针对30MHz以下的广播而设计的,主要被用来处理长波、中波和短波。DAB系统则是针对30MHz到3GHz的广播信号而设计的。对于根据这两种标准设计的接收机来说,基带部分的自动增益控制系统往往发挥着重要作用。本文从自动增益控制系统的架构开始讨论,比较了前馈式和反馈式架构的优缺点,然后针对本设计的应用场合,选择反馈式架构实现。在这之后,再分别介绍了组成该架构的各个内部模块,比如可编程增益放大器(PGA)、直流失调消除(DCOC)、接收信号强度检测等。对于设计的关键细节,比如不同数字电路之间的连接等,本论文将有叙述,这些细节往往决定芯片能否正常工作。在后面本论文还讨论版图设计中的引脚复用,并对芯片的测试结果进行了分析,对出现的问题给出了解决方法。本设计采用SMIC 180nm CMOS工艺,设计包括可编程增益放大器、整流器、增益控制字发生器、直流失调消除、振荡器和低通滤波器等电路。按照给定的指标,本论文设计出特定的电路、版图,并提供相关的前仿真和后仿真结果。芯片的测试结果表明在1.8V的供电电压下,芯片能够正常处理2.048MHz的信号,向外提供符合指标的性能。芯片的工作电流为1.9mA。调节范围约为10dB到50dB,增益步长约为1dB。系统自身的输出失调电压被降低到20mV以内。在逐个测试芯片的各个模块后,对测试出的结果给出解释,同时,对于出现的问题,本论文找出了问题的原因,给出解决方案以及下一步的设计方向。(本文来源于《东南大学》期刊2016-03-04)

增益可编程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:

以传感器的读出电路为代表的模拟前端电路(AFE),是未来物联网布局的一个重要的技术环节,其承担着信息的获取和量化,直接决定了所获取信息的精度与速度。而可编程增益运算放大器的重要功能是对传感器的输出信号进行精确放大,并且消除传感器输出的失调电压,是AFE中的核心模块之一。本文所设计的是一款应用于压力传感器读出电路的PGA模块,首先是PGA具有放大功能,可以将传感器微弱的输出信号进行放大,这样可以有效减少模数转换器(ADC)量化精度的设计压力,大大提高整个AFE的设计精度。其次PGA具有放大倍数可调的功能,可以适应不同的传感器输出以及ADC的量化精度要求,增加了PGA的可扩展性。最后PGA可以有效校准传感器输出的失调电压,并与PGA自身的失调电压校准相结合,极大的提高了PGA输出的精确度。本文首先介绍了PGA的基本原理与主要的实现方法,对各类PGA的实现原理进行简要的介绍,着重介绍本文所设计的PGA结构,分析了PGA叁级运放各自的传输函数,设计完成了开环运放,校准RDAC和为整体电路提供参考电压的偏置源电路,并且计算出了相关参数为设计出具体的电路实现提供了方法。然后重点分析了PGA电路中的误差来源,提出了采用辅助运放的auto-zero校准结构,计算了来自传感器的输入失调电压,提出了两级RDAC校准的算法解决了输入失调电压。最后将本文设计在版图上进行实现,完成关键模块的版图,并且通过版图后仿验证关键电路模块的性能,最后完成整体版图,后仿验证了两级RDAC校准算法的精确程度。本文设计了一款应用于压力传感器的PGA,基于0.18μm CMOS工艺,要求实现在传感器输出端实现4-bit的压力识别,每一列传感器的刷新频率为100Hz,并且要求性能稳定。整个PGA包含叁级运算放大器和两级校准RDAC,以及为模块提供参考电压的偏置源电路,总的PGA版图面积998μm×443μm,电源电压2.6V-3.6V,典型值为2.8V,通过版图仿真,可以得到在规定的刷新时间内,实现放大倍数为-4dB-63.7dB的精准放大,并且在电源电压2.6V,输入失调为520mV时,可以将失调校准到还剩13.46μV,总的PGA电源电流最高为616μA。

(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。

增益可编程放大器论文参考文献

[1].阮剑剑,魏聪,陈铖颖.一种全集成的麦克风可编程增益放大器设计[J].现代电子技术.2019

[2].高昂.应用于压力传感器的可编程增益放大器设计[D].电子科技大学.2019

[3]..可编程增益仪表放大器:寻找合适的器件[J].世界电子元器件.2019

[4].张博,王云娜,孙景业,吴昊谦.一种宽带可编程增益放大器设计[J].电子设计工程.2018

[5].吴进,李春妮,吴汉宁,李聪.一种高线性度宽带可编程增益放大器设计[J].西安邮电大学学报.2018

[6].李雨田.宽带可编程增益放大器及自动增益控制环路关键技术研究[D].清华大学.2017

[7].柯强,刘欣,刘昱,王小松,张海英.一种高线性度宽带可编程增益放大器[J].电子技术应用.2016

[8].高建银.宽带信号求和可编程增益放大器研究[D].东南大学.2016

[9].朱少华.实现高增益的可编程增益放大器[N].电子报.2016

[10].陈务.可编程增益放大器与自动增益控制的研究[D].东南大学.2016

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