本文關(guān)鍵詞：基于CMOS工藝的高性能儀表放大器設(shè)計(jì)　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 儀表放大器 斬波穩(wěn)定 閃爍噪聲 放大器 調(diào)制器

【摘要】：儀表放大器是一種可以提取傳感器輸出的微弱信號(hào)的電路,它具有低噪聲、高共模抑制比、低失調(diào)電壓、低功耗等特點(diǎn)。一般用在傳感器的后面,作為信號(hào)處理電路的第一步驟,也可以用在高精度、低噪聲的模數(shù)轉(zhuǎn)換器中,作為低噪聲放大器使用。儀表放大器的發(fā)展隨著CMOS工藝的發(fā)展不斷進(jìn)步,但是同時(shí)也引入了更多的噪聲問(wèn)題。它作為一種微弱信號(hào)處理電路,噪聲問(wèn)題是要解決的重點(diǎn)問(wèn)題。隨著工藝尺寸的不斷縮小,功耗和電路的面積也是需要重點(diǎn)考慮的因素。本文的儀表放大器主要以低噪聲、低功耗為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的探索與研究。本設(shè)計(jì)是基于傳統(tǒng)儀表放大器結(jié)構(gòu),采用電容耦合式放大器與斬波穩(wěn)定結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)儀表放大器電路。由于傳統(tǒng)的儀表放大器一般采用電阻作為反饋元件,會(huì)增加電路的功耗、面積以及熱噪聲。斬波穩(wěn)定結(jié)構(gòu)主要是由MOS開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)的調(diào)制器構(gòu)成,將放大器的噪聲和失調(diào)調(diào)制到高頻處,經(jīng)過(guò)濾波器將其濾除,實(shí)現(xiàn)減小低頻噪聲的作用。本文研究并設(shè)計(jì)了一款基于CMOS工藝的儀表放大器,本設(shè)計(jì)的工藝采用的是標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝庫(kù),用Cadence下的Spectre進(jìn)行仿真,電源電壓為3.3 V,共模電壓為1.5 V,總體功耗為64.68?W,在輸入信號(hào)頻率為50 Hz,斬波信號(hào)頻率為2k Hz時(shí)。電路前仿真結(jié)果是:50Hz處,其低頻等效輸入噪聲達(dá)到了12.77 n V/sqrt(Hz);在0.1Hz~100Hz頻率范圍內(nèi)的等效輸入噪聲為8.945?V/sqrt(Hz);放大器的共模抑制比為160 d B;電源抑制比PSRR+為147.13 d B;PSRR-為122.52 d B,滿(mǎn)足了基本設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。在此基礎(chǔ)上對(duì)整體電路進(jìn)行了版圖設(shè)計(jì),整體版圖的面積為50×90?m2。對(duì)整體儀表放大器和各個(gè)模塊的功能進(jìn)行了版圖后仿真,其在50 Hz處,等效輸入噪聲為19.77 n V/sqrt(Hz);低頻頻帶0.1 Hz到100 Hz內(nèi)的等效輸入噪聲為12.65?V/sqrt(Hz),達(dá)到了低功耗低噪聲的設(shè)計(jì)要求。
[Abstract]:This paper studies and designs an instrumentation amplifier based on CMOS technology . The equivalent input noise in the low frequency band of 0.1 Hz to 100 Hz is 12.65 渭V / sqrt ( Hz ) , which achieves low power and low noise design requirements .

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN722

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 Thomas Kugelstadt;;讓您的儀表放大器設(shè)計(jì)發(fā)揮極大效能[J];電子產(chǎn)品世界;2006年05期

2 叢秋波;;零漂移儀表放大器實(shí)現(xiàn)高精度低功耗[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2008年09期

3 Marián ，

本文編號(hào)：1387322