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一种基于数字修调的高精度运算放大器
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作者 张益翔 李文昌 +4 位作者 阮为 贾晨强 张子欧 张天一 刘剑 《半导体技术》 北大核心 2025年第6期595-602,共8页
设计并实现了一款基于数字修调技术的高精度运算放大器,其整体电路包括偏置电路、放大器电路、数字修调电路及静电放电(ESD)保护电路。放大器的输入差分对管工作在亚阈值区,偏置电流设计为正温度系数(PTAT)电流,使得放大器输入级具有恒... 设计并实现了一款基于数字修调技术的高精度运算放大器,其整体电路包括偏置电路、放大器电路、数字修调电路及静电放电(ESD)保护电路。放大器的输入差分对管工作在亚阈值区,偏置电流设计为正温度系数(PTAT)电流,使得放大器输入级具有恒跨导。提出了一种失调电压修调结构,通过共模检测模块判断产生失调的差分对管,并由熔丝阵列控制数模转换模块产生对应的补偿电流,实现对差分对管电流的精确补偿,并有效减小失调电压。通过设计修调结构产生的失调补偿电流的温度系数,能够使失调电压具有更低的温漂。电路采用0.18μm CMOS工艺设计及流片,实测结果显示当电源电压为5 V时,修调后的输入失调电压均值为-1.8μV,失调电压最大为36μV,-55~125℃范围内的失调电压温漂最大为0.35μV/℃。 展开更多
关键词 运算放大器 高精度 数字修调技术 温度补偿 CMOS工艺
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非单调IG过程运算放大器剩余寿命预测
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作者 殷如心 锁斌 杨少华 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第2期127-134,共8页
针对运算放大器退化数据不满足单调递增情况下的剩余寿命预测问题,提出一种结合倒挂数据处理和IG过程(逆高斯过程)的寿命预测新方法。首先利用Bayes后验期望对倒挂退化数据进行修正,然后建立每个样本的IG过程退化轨迹,利用加速模型实现... 针对运算放大器退化数据不满足单调递增情况下的剩余寿命预测问题,提出一种结合倒挂数据处理和IG过程(逆高斯过程)的寿命预测新方法。首先利用Bayes后验期望对倒挂退化数据进行修正,然后建立每个样本的IG过程退化轨迹,利用加速模型实现正常应力下IG过程的参数估计后,利用非参核密度拟合参数的密度函数并用bootstrap求出其均值,进而得到运算放大器不同性能参数的IG过程模型。最后,利用多参数性能退化竞争失效求出运算放大器在不同时刻的剩余寿命。通过运算放大器加速退化数据的评估,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 运算放大器 倒挂数据 逆高斯过程 剩余寿命 核密度估计
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余量增益单元测试平台下高增益运算放大器设计
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作者 薄鹏 宋树祥 岑明灿 《广西大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期83-93,共11页
余量增益单元(MDAC)中运算放大器性能直接决定MDAC建立速度、建立精度和功耗,且随着对MDAC性能要求的提升,对运放的增益、带宽、相位裕度和功耗的要求也变得更加严格。然而,目前运放的设计及测试与应用是相对独立的,设计出的运放在实际... 余量增益单元(MDAC)中运算放大器性能直接决定MDAC建立速度、建立精度和功耗,且随着对MDAC性能要求的提升,对运放的增益、带宽、相位裕度和功耗的要求也变得更加严格。然而,目前运放的设计及测试与应用是相对独立的,设计出的运放在实际应用中存在可靠性与准确性问题,同时针对性调整时还面临测试反馈周期长等问题。本文搭建无采样保持电荷分享型MDAC测试平台,该平台实现了运放设计、测试与应用的一体化,从而提升了运放在实际应用中的准确性和可靠性。设计了带增益提升(Gain-boost)技术的Cascode补偿两级全差分运算放大器结构,通过增益提升技术提升整体运算放大器增益,引入Cascode补偿技术提供了更高频的次级点并抵消了高频零点来保证运放稳定性。采用TSMC180 nm工艺,仿真结果显示运放开环增益为127 dB,单位增益带宽为1.733 GHz,1000次蒙特卡洛仿真下MDAC建立时间平均值为2.5 ns,建立精度平均值为101 dB,最大功耗为1.77 mA。 展开更多
关键词 增益提升技术 全差分运算放大器 蒙特卡洛仿真 余量增益单元 模数转换器
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基于运算放大器的压控恒流源 被引量:22
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作者 秦玲 赖青贵 +1 位作者 张良 王华岑 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期553-556,共4页
针对直线感应加速器校正线圈的供电需求,用悬浮负载法和接地负载法研究了基于功率运算放大器的电压控制型恒流源。从理论计算、数值模拟和实验方面研究和对比了两种压控恒流源的工作原理、工作特性和输出结果。试验结果表明,在两种恒流... 针对直线感应加速器校正线圈的供电需求,用悬浮负载法和接地负载法研究了基于功率运算放大器的电压控制型恒流源。从理论计算、数值模拟和实验方面研究和对比了两种压控恒流源的工作原理、工作特性和输出结果。试验结果表明,在两种恒流源上都能够得到预定的电流输出,悬浮负载恒流源的输出更加稳定,能够满足将来的工程运用要求。 展开更多
关键词 校正线圈 功率运算放大器 压控恒流源 印制电路板 纹波
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OP07运算放大器的电离辐射损伤和退火特性研究 被引量:4
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作者 陆妩 任迪远 +3 位作者 郭旗 余学锋 张国强 严荣良 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1997年第1期34-37,共4页
对TTL双极运算放大器OP07进行了60Coγ和1MeV及1.5MeV电子电离辐照实验,研究了OP07的电离辐射响应特性和抗总剂量辐射水平,并通过研究其电离辐照敏感参数辐照后在室温和100℃高温条件下随时间的变化关系... 对TTL双极运算放大器OP07进行了60Coγ和1MeV及1.5MeV电子电离辐照实验,研究了OP07的电离辐射响应特性和抗总剂量辐射水平,并通过研究其电离辐照敏感参数辐照后在室温和100℃高温条件下随时间的变化关系,分析了在电离辐射环境中双极运算放大器的损伤机制及参数失效机理,为该类器件在卫星等电离辐射环境下的可靠应用。 展开更多
关键词 双极 运算放大器 电离辐射 退火 损伤 放大器
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基于斩波技术的CMOS运算放大器失调电压的消除设计 被引量:17
6
作者 吴孙桃 林凡 +1 位作者 郭东辉 李静 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第8期60-64,共5页
实现传感器系统的高分辨率,要求其内部运算放大器具有低失调电压和低噪声的性能,为此介绍了一种可减少运算放大器的失调电压和低频噪声的斩波技术,并基于该技术进行温度传感器中CMOS运算放大电路失调电压的消除设计,最后通过SPICE仿真... 实现传感器系统的高分辨率,要求其内部运算放大器具有低失调电压和低噪声的性能,为此介绍了一种可减少运算放大器的失调电压和低频噪声的斩波技术,并基于该技术进行温度传感器中CMOS运算放大电路失调电压的消除设计,最后通过SPICE仿真分析来权衡电路各参数的设定。 展开更多
关键词 斩波技术 CMOS 运算放大器 失调电压 消除设计 集成电路
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基于高精度运算放大器的隧道式硅微加速度计信号处理电路 被引量:11
7
作者 陈静 熊继军 沈三民 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第2期58-60,共3页
介绍了一种由高精度运算放大器及精密仪表放大器构成的隧道式硅微加速度计信号处理电路,通过分析信号处理电路的构成、信号输出的有效成分、放大器的性能指标及典型用法,得出高精度运算放大器OPA128LM使用在隧道电流的I-V转换部分所具... 介绍了一种由高精度运算放大器及精密仪表放大器构成的隧道式硅微加速度计信号处理电路,通过分析信号处理电路的构成、信号输出的有效成分、放大器的性能指标及典型用法,得出高精度运算放大器OPA128LM使用在隧道电流的I-V转换部分所具有的独特优势。后级反馈放大电路采用精密仪表放大器AD620BR构成两级放大,其各项参数极大提高了信号读出电路的精密性。实验结果表明:基于以上方法的设计对信号处理电路的精度、灵敏度及线性度等性能有明显的改善。 展开更多
关键词 隧道加速度计 微弱信号处理 运算放大器 仪表放大器
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CMOS 运算放大器的质子和 γ 辐照效应 被引量:5
8
作者 陆妩 任迪远 +2 位作者 郭旗 余学锋 严荣良 《核电子学与探测技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期370-373,共4页
CMOS运算放大器的质子和γ辐照效应陆妩任迪远郭旗余学锋严荣良(中国科学院新疆物理研究所,乌鲁木齐,830011)本文主要研究了LF7650COMS运放电路在4、7、30MeV质子及60Coγ两种不同辐射环境中的响应... CMOS运算放大器的质子和γ辐照效应陆妩任迪远郭旗余学锋严荣良(中国科学院新疆物理研究所,乌鲁木齐,830011)本文主要研究了LF7650COMS运放电路在4、7、30MeV质子及60Coγ两种不同辐射环境中的响应特性及变化规律,并通过对实验结果的... 展开更多
关键词 CMOS 运算放大器 Γ辐照 电离损伤 质子辐照
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集成运算放大器的噪声模型和精确测量 被引量:4
9
作者 徐建生 李雅琴 戴逸松 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期31-35,共5页
本文针对目前使用的集成运算放大器噪声模型及其测量方法的缺点,提出比其更加完善适用的噪声模型。根据叠加原理和等效噪声电路理论,推导出求解反相输入端与同相输入端噪声模型的等效噪声功率谱公式,并给出该模型的测量方法。利用自... 本文针对目前使用的集成运算放大器噪声模型及其测量方法的缺点,提出比其更加完善适用的噪声模型。根据叠加原理和等效噪声电路理论,推导出求解反相输入端与同相输入端噪声模型的等效噪声功率谱公式,并给出该模型的测量方法。利用自行设计的自动高精度低频噪声功率谱测量系统,对低噪声集成运算放大器OP-37进行测试,并给出包括谱相关系数在内的噪声模型参数测量结果。本文为集成运算放大器的噪声模型表达及其测量提供了一个更准确的方法。 展开更多
关键词 集成运算放大器 噪声模型 精确测量 运算放大器
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双极运算放大器低剂量率辐照损伤增强效应的变温加速辐照方法 被引量:13
10
作者 陆妩 任迪远 +3 位作者 郑玉展 王义元 郭旗 余学峰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期769-775,共7页
介绍了一种变温辐照加速评估双极电路低剂量率辐照损伤增强效应的新实验方法,并对各种实验现象的潜在机理进行了分析。结果显示,阶跃降低辐照温度的变温辐照法,不仅能较好地模拟双极运放电路实际空间低剂量率的辐照损伤,且比美军标的恒... 介绍了一种变温辐照加速评估双极电路低剂量率辐照损伤增强效应的新实验方法,并对各种实验现象的潜在机理进行了分析。结果显示,阶跃降低辐照温度的变温辐照法,不仅能较好地模拟双极运放电路实际空间低剂量率的辐照损伤,且比美军标的恒高温辐照法的总剂量评估范围明显增大,还可作为快速鉴别器件是否具有低剂量率辐照损伤增强效应的有效实验方法。 展开更多
关键词 双极运算放大器 60Coγ辐照 低剂量率辐照损伤增强效应 加速评估方法
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运算放大器总剂量效应的PSPICE模拟计算 被引量:4
11
作者 赵雯 郭红霞 +3 位作者 何宝平 张凤祁 罗尹虹 姚志斌 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1297-1302,共6页
对双极及体硅CMOS工艺的单一和复合运算放大器的总剂量效应进行了PSPICE模拟计算,模拟通过改变运算放大器总剂量效应的敏感参数来实现,双极运算放大器的敏感参数是补偿电容和晶体管的电流放大倍数,CMOS型运算放大器的敏感参数是MOS管的... 对双极及体硅CMOS工艺的单一和复合运算放大器的总剂量效应进行了PSPICE模拟计算,模拟通过改变运算放大器总剂量效应的敏感参数来实现,双极运算放大器的敏感参数是补偿电容和晶体管的电流放大倍数,CMOS型运算放大器的敏感参数是MOS管的阈值电压。模拟结果表明随着总剂量辐照的增加,双极及CMOS运算放大器出现增益降低,带宽变小,转换速率下降的现象;在总剂量辐照效应下,两种工艺的复合运算放大器的抗总剂量性能优于单一运算放大器。 展开更多
关键词 总辐射剂量效应 运算放大器 PSPICE
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一种基于SOC应用的Rail-to-Rail运算放大器IP核 被引量:3
12
作者 翟艳 杨银堂 +1 位作者 朱樟明 王帆 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期112-115,共4页
采用上华0 6μmDPDMCMOS工艺,设计实现了一种基于片上系统应用的低功耗、高增益Rail to Rail运算放大器IP核.基于BSIM3V3Spice模型,采用Hspice对整个电路进行仿真,在5V的单电源电压工作条件下,直流开环增益达到107 8dB,相位裕度为62 4&#... 采用上华0 6μmDPDMCMOS工艺,设计实现了一种基于片上系统应用的低功耗、高增益Rail to Rail运算放大器IP核.基于BSIM3V3Spice模型,采用Hspice对整个电路进行仿真,在5V的单电源电压工作条件下,直流开环增益达到107 8dB,相位裕度为62 4°,单位增益带宽为4 3MHz,功耗只有0 34mW. 展开更多
关键词 RAIL-TO-RAIL CMOS 运算放大器 IP核 片上系统
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基于遗传算法的运算放大器建模与自动设计 被引量:9
13
作者 解光军 肖晗 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2009年第1期91-95,共5页
模拟电路充斥着集成电路设计的各个领域,在传感器匹配、信号转换和数据采集等系统中起着不可替代的作用,但其设计指标和参数众多,且相互之间具有很强的制约关系,所以人工设计不仅需要丰富的经验,还需要花费大量的时间和精力。电路自动... 模拟电路充斥着集成电路设计的各个领域,在传感器匹配、信号转换和数据采集等系统中起着不可替代的作用,但其设计指标和参数众多,且相互之间具有很强的制约关系,所以人工设计不仅需要丰富的经验,还需要花费大量的时间和精力。电路自动设计是解决这一问题的有效途径,本文以典型的运算放大器为例,尝试将遗传算法运用于模拟电路的自动进化,设计结果经EDA软件仿真验证,结果表明,此法达到了设计目标且节省了设计周期,在模拟集成电路设计的初期具有很好的借鉴意义。 展开更多
关键词 运算放大器 遗传算法 建模 仿真
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双极运算放大器在不同电子能量下的辐射效应和退火特性 被引量:2
14
作者 胡天乐 陆妩 +4 位作者 何承发 席善斌 周东 胥佳灵 吴雪 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期657-663,共7页
介绍了LM837双极运算放大器分别在不同能量(1.8、1 MeV)不同束流、相同能量不同束流电子辐照环境中的响应特性及变化规律。分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数在辐照后3种退火温度(室温,100、125℃)下随时间的变化,并讨论了引起电... 介绍了LM837双极运算放大器分别在不同能量(1.8、1 MeV)不同束流、相同能量不同束流电子辐照环境中的响应特性及变化规律。分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数在辐照后3种退火温度(室温,100、125℃)下随时间的变化,并讨论了引起电参数失效的机理。结果表明:与1 MeV辐照相比,1.8MeV电子辐照引起的LM837辐射损伤更明显;辐照过程中正偏条件下的偏置电流变化较零偏时的稍大;LM837辐照后的退火行为与温度有较大的依赖关系,而这种关系与辐照感生的界面态密度增长直接相关。 展开更多
关键词 双极运算放大器 电子辐照 偏置条件 退火
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双极型运算放大器瞬时电离辐射效应实验研究 被引量:3
15
作者 马强 范如玉 +6 位作者 陈伟 林东生 杨善潮 金晓明 龚建成 王桂珍 齐超 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1064-1069,共6页
建立了运算放大器瞬时电离辐射效应在线测试系统,选取不同带宽、不同压摆率的3种双极型运算放大器,在西北核技术研究所的"强光一号"加速器上进行了实验。结果显示,在相同剂量率下,双极运算放大器的带宽越大、压摆率越高,其输... 建立了运算放大器瞬时电离辐射效应在线测试系统,选取不同带宽、不同压摆率的3种双极型运算放大器,在西北核技术研究所的"强光一号"加速器上进行了实验。结果显示,在相同剂量率下,双极运算放大器的带宽越大、压摆率越高,其输出端口瞬时电离辐射恢复时间越短。分析表明,对于具有内补偿电容的双极运算放大器,其压摆率与补偿电容有关;补偿电容越小,压摆率越大,运算放大器输出端口瞬时电离辐射扰动的恢复时间越短。 展开更多
关键词 双极型运算放大器 压摆率 瞬时电离辐射效应 强光一号
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PNP输入双极运算放大器的辐射效应 被引量:3
16
作者 许发月 陆妩 +4 位作者 王义元 席善斌 李明 王飞 周东 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期229-233,共5页
对PNP输入双极运算放大器进行了不同偏置条件和不同剂量率下电离辐照实验。结果表明,高剂量率辐照时,正偏置条件下的偏置电流变化稍大于零偏置;低剂量率辐照时,正偏置下的偏置电流变化小于零偏置。两种PNP输入双极运算放大器均表现出明... 对PNP输入双极运算放大器进行了不同偏置条件和不同剂量率下电离辐照实验。结果表明,高剂量率辐照时,正偏置条件下的偏置电流变化稍大于零偏置;低剂量率辐照时,正偏置下的偏置电流变化小于零偏置。两种PNP输入双极运算放大器均表现出明显的低剂量率辐照损伤增强(ELDRS)效应,且在零偏置下的低剂量率辐照损伤增强效应更显著。 展开更多
关键词 PNP输入双极运算放大器 低剂量率 偏置 60Coγ辐照
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低压低功耗CMOS电流运算放大器的设计 被引量:2
17
作者 杜广涛 陈向东 +2 位作者 梁恒 王红燕 彭建华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期970-974,共5页
设计了一种新型CMOS电流反馈运算放大器结构,通过在输出端采用电阻反馈,增强负载能力,利用MOS管实现串联电阻以消除补偿电容带来的低频零点。使用0.5μm CMOS工艺参数,PSPICE模拟结果获得了与增益关系不大的带宽。电路参数为:80.7 dB的... 设计了一种新型CMOS电流反馈运算放大器结构,通过在输出端采用电阻反馈,增强负载能力,利用MOS管实现串联电阻以消除补偿电容带来的低频零点。使用0.5μm CMOS工艺参数,PSPICE模拟结果获得了与增益关系不大的带宽。电路参数为:80.7 dB的开环增益,266 MHz的单位增益带宽,62°的相位裕度,149 dB共模抑制比以及在1.2 V电源电压仅产生0.82 mW的功耗。 展开更多
关键词 低压低功耗 高共模抑制比 电流运算放大器 宽带
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质子辐射环境下PNP输入双极运算放大器辐照效应与退火特性 被引量:3
18
作者 姜柯 陆妩 +5 位作者 马武英 郭旗 何承发 王信 曾俊哲 刘默涵 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2087-2092,共6页
对不同偏置下的PNP输入双极运算放大器在3、10 MeV两种质子能量下的辐照效应进行了研究,并将质子辐射损伤效应与0.5Gy(Si)/s剂量率60 Coγ射线辐射损伤效应进行了比较,以探究质子和γ射线产生的辐射损伤之间的对应关系。结果表明,运放LM... 对不同偏置下的PNP输入双极运算放大器在3、10 MeV两种质子能量下的辐照效应进行了研究,并将质子辐射损伤效应与0.5Gy(Si)/s剂量率60 Coγ射线辐射损伤效应进行了比较,以探究质子和γ射线产生的辐射损伤之间的对应关系。结果表明,运放LM837对γ射线的敏感程度较10 MeV质子和3 MeV质子的小,然而其室温退火后的后损伤效应却更严重;相同等效总剂量条件下,10 MeV质子造成的损伤较3 MeV质子的高;质子辐射中器件的偏置条件对损伤影响不大。 展开更多
关键词 PNP输入双极运算放大器 质子辐射 60 Coγ射线辐射 辐射效应
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基于准浮栅技术的超低压运算放大器 被引量:2
19
作者 杨银堂 任乐宁 付俊兴 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期501-503,527,共4页
分析了准浮栅晶体管的工作原理、电气特性及其等效电路,基于准浮栅PMOS晶体管,设计了超低压低功耗运算放大器.基于台积电的0.25μmCMOS工艺,利用Hspice对所设计的运放进行了模拟仿真.仿真结果显示,在0.8V的单源电压下,运算放大器的最大... 分析了准浮栅晶体管的工作原理、电气特性及其等效电路,基于准浮栅PMOS晶体管,设计了超低压低功耗运算放大器.基于台积电的0.25μmCMOS工艺,利用Hspice对所设计的运放进行了模拟仿真.仿真结果显示,在0.8V的单源电压下,运算放大器的最大开环增益为76.5dB,相位裕度为62,°单位增益带宽为2.98MHz,功耗仅为9.45μW. 展开更多
关键词 准浮栅 超低压 运算放大器 CMOS
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深亚微米CMOS运算放大器的综合 被引量:8
20
作者 易婷 洪志良 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期1631-1639,共9页
利用一种计算电路直流工作点的技术 ,并采用基于BSIM 3v3MOS模型的MOS管评估器来提高基于公式法进行电路综合的精度 ;同时提出一种综合策略 ,使得综合后得出的运算放大器在工艺波动和工作条件 (如电源电压和温度 )变化时 ,仍能满足性能... 利用一种计算电路直流工作点的技术 ,并采用基于BSIM 3v3MOS模型的MOS管评估器来提高基于公式法进行电路综合的精度 ;同时提出一种综合策略 ,使得综合后得出的运算放大器在工艺波动和工作条件 (如电源电压和温度 )变化时 ,仍能满足性能要求 大量的实验结果表明 :文中方法可以快速综合出可制造的深亚微米CMOS运算放大器。 展开更多
关键词 CMOS运算放大器 模拟电路综合 直流工作点 可制造性电路设计
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