用于多气象传感器的模拟前端集成电路设计

1

作者 华文浩 张加宏 +2 位作者 蒋相龙 张波 卢光林 《电子测量技术》 北大核心 2024年第17期16-22,共7页

设计了一款适用于多气象传感器的模拟前端集成电路,主要包含LDO、可编程增益放大器、SAR ADC以及湿度测量电路。可编程增益放大器采用全差分轨对轨运放作为主体结构来抑制噪声,同时采用连续时间Auto-Zero校准技术来降低其输入失调电压... 设计了一款适用于多气象传感器的模拟前端集成电路,主要包含LDO、可编程增益放大器、SAR ADC以及湿度测量电路。可编程增益放大器采用全差分轨对轨运放作为主体结构来抑制噪声,同时采用连续时间Auto-Zero校准技术来降低其输入失调电压。对于14位SAR ADC,为降低DAC电容阵列的平均功耗和面积,设计了基于V_(CM)-based开关切换策略的分段式差分DAC电容阵列。最后基于湿度传感器电容值与矩形波频率之间关系的原理,设计了湿度测量电路,湿度测量电路频率误差为0.03%。该模拟前端电路基于华虹0.18μm CMOS工艺,并通过Cadence Spectre软件进行电路设计、版图绘制以及仿真验证。后仿真结果表明,电路整体可以实现从输入模拟信号的放大,到最终输出数字码的功能,其有效数(ENOB)为11.40 bit,SINAD为70.37 dB,SNR为71.05 dB,SFDR为83.85 dBc,THD为-78.55 dB。 展开更多

关键词 模拟前端 线性稳压器 可编程增益放大器 逐次逼近型模数转换器 湿度测量电路

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面向多功能模拟信号处理的开关电流型可重构模拟电路研究 被引量：7

2

作者 王友仁 祝鸣涛 +2 位作者 任晋华 崔江 林华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1047-1052,共6页

现有的离散时间型可重构模拟电路采用开关电容技术,存在功能有限、带宽低、与数字CMOS工艺不兼容等问题.本文提出了一种基于电流模取样数据技术的可重构模拟电路,能够与数字CMOS工艺技术兼容.设计了细粒度开关电流型可重构模拟单元,设... 现有的离散时间型可重构模拟电路采用开关电容技术,存在功能有限、带宽低、与数字CMOS工艺不兼容等问题.本文提出了一种基于电流模取样数据技术的可重构模拟电路,能够与数字CMOS工艺技术兼容.设计了细粒度开关电流型可重构模拟单元,设计了面向开关电流型CAB互连的可编程网络结构.在4×2规模的可重构模拟阵列上,重构实现了三个典型模拟电路应用实例,实验结果证明了所设计开关电流型可重构模拟电路是有效的,能重构实现多种功能的模拟电路. 展开更多

关键词 模拟信号处理 可重构模拟电路 开关电流技术 可重构模拟单元 可编程开关网络 多功能电路

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可编程模拟器件的应用研究 被引量：5

3

作者 王成华 蒋爱民 吕勇 《数据采集与处理》 CSCD 2002年第3期345-348,共4页

介绍了在系统可编程模拟器件 ( isp PAC)的结构、功能与特点 ,利用可编程模拟器件 isp PAC1 0 ,isp PAC2 0和 isp PAC80 ,并借助于 PAC-Designer软件 ,分别设计并实现了放大器、数控振荡器、脉宽调制器 ( PWM)和滤波器等电路 ,并把仿真... 介绍了在系统可编程模拟器件 ( isp PAC)的结构、功能与特点 ,利用可编程模拟器件 isp PAC1 0 ,isp PAC2 0和 isp PAC80 ,并借助于 PAC-Designer软件 ,分别设计并实现了放大器、数控振荡器、脉宽调制器 ( PWM)和滤波器等电路 ,并把仿真结果与下载编程后的实际测量结果进行了比较。 展开更多

关键词 可编程模拟器件 模拟电路 设计 数控振荡器 脉宽调制器 滤波器

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仿生物态模拟型硬件理论与关键技术研究 被引量：8

4

作者 王友仁 崔坚 +1 位作者 朱开阳 姚睿 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期595-599,共5页

阐述了模拟型仿生硬件的概念、基本思想与技术瓶颈 ,分析了基于 FPTA( Field programmable transistorarray)的模拟型仿生硬件的结构与电子细胞电路工作原理。给出了模拟型仿生硬件的电路编码方案、个体电路测试评估方法和进化实现过程... 阐述了模拟型仿生硬件的概念、基本思想与技术瓶颈 ,分析了基于 FPTA( Field programmable transistorarray)的模拟型仿生硬件的结构与电子细胞电路工作原理。给出了模拟型仿生硬件的电路编码方案、个体电路测试评估方法和进化实现过程。提出了基于单染色体自适应变异进化机制的模拟型仿生硬件进化算法。以信号放大器、半波整流器、异或门数字电路作为典型应用实例 ,来验证模拟型仿生硬件的进化特性 ,并讨论了进化算法的参数选取、染色体适应度评估问题。仿真结果表明 :所提出硬件进化算法的进化速度快、成功率高 ,所设计的FPTA细胞阵列可以实现模拟信号放大。 展开更多

关键词 仿生硬件 FPTA 电子细胞阵列 模拟电路 进化算法 外部进化方式

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电流模式可重构模拟信号处理电路 被引量：2

5

作者 王友仁 祝鸣涛 +2 位作者 崔江 林华 姜媛媛 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期532-537,共6页

针对现有的可重构模拟电路存在功能有限、带宽小、灵活性不足等问题,设计了一种新的电流模式可重构模拟电路。设计了基于二代电流传输控制器的可重构模拟单元,能减小电路非线性失真,提高电路工作速度与抗干扰能力。设计了一种可编程开... 针对现有的可重构模拟电路存在功能有限、带宽小、灵活性不足等问题,设计了一种新的电流模式可重构模拟电路。设计了基于二代电流传输控制器的可重构模拟单元,能减小电路非线性失真,提高电路工作速度与抗干扰能力。设计了一种可编程开关数量较少的纵横交叉开关网络结构,提高了电路灵活性和高频性能。在2×4阵列结构上分别重构实现了四阶低通滤波器和模拟乘法器,实验结果表明所设计可重构模拟电路是有效的。 展开更多

关键词 模拟信号处理 可重构模拟电路 电流模电路 可重构模拟单元 可编程开关网络

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数字科氏质量流量计闭环系统及信号解算 被引量：5

6

作者 郑德智 樊尚春 邢维巍 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期623-626,共4页

在科氏质量流量计测量系统设计中,提出一种数字式信号处理、解算的全新设计思路.采用高速并行模拟数字转换电路(AD)将传感器输出的信号完整采样,借助数字信号处理芯片(DSP,DigitalSignalProcessor)强大运算能力对信号进行深入的分析与处... 在科氏质量流量计测量系统设计中,提出一种数字式信号处理、解算的全新设计思路.采用高速并行模拟数字转换电路(AD)将传感器输出的信号完整采样,借助数字信号处理芯片(DSP,DigitalSignalProcessor)强大运算能力对信号进行深入的分析与处理;利用信号处理方法对信号进行实时滤波处理并精确计算两路信号的相位差,进而解算出流体的质量流量和密度,辅以单片机和现场可编程器件(FPGA,FieldProgrammableGateArray)实现系统的控制、显示与通讯;提出谐振电路的数字式闭环设计新思想,利用数字电路及其信号处理方法实现传统的闭环增益控制(AGC,AutoGainControl).实验结果表明:该系统有效提高了测量系统的零点稳定性和测量精度. 展开更多

关键词 模拟数字转换 数字信号处理 现场可编程器件 流量计 谐振系统

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可编程细胞神经网络硬件实现及应用研究 被引量：2

7

作者 刘常澍 刘峰 +1 位作者 谢学智 庞维珍 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期91-94,共4页

本文提出一种模板可编程细胞神经网络的硬件实现方法 ,设计构成CNN的细胞体电路、A模板电路和B模板电路 ,组成CNN并进行在图像处理中的应用研究 .仿真结果表明 ,所设计的硬件电路具有结构简单、功耗低、频率特性好、模板参数可编程等特... 本文提出一种模板可编程细胞神经网络的硬件实现方法 ,设计构成CNN的细胞体电路、A模板电路和B模板电路 ,组成CNN并进行在图像处理中的应用研究 .仿真结果表明 ,所设计的硬件电路具有结构简单、功耗低、频率特性好、模板参数可编程等特点 ,可以方便地构成各种规模的CNN ,在图像处理应用中具有一定的灵活性和通用性 . 展开更多

关键词 细胞神经网络 模拟电路 可编程模板 图像处理

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基于可编程模拟器件的小信号测量系统 被引量：3

8

作者 杨晓慧 杨永健 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z2期6-8,13,共4页

介绍一种小信号测量系统的设计。该系统利用了在系统可编程模拟器件ispPAC10完成模拟前端的多路信号选择、放大、调理(对信号滤波、积分、求和)及缓冲电路的设计。ispPAC10器件加上自调零网络、单片机和ADC构成了完整的小信号测量系统,... 介绍一种小信号测量系统的设计。该系统利用了在系统可编程模拟器件ispPAC10完成模拟前端的多路信号选择、放大、调理(对信号滤波、积分、求和)及缓冲电路的设计。ispPAC10器件加上自调零网络、单片机和ADC构成了完整的小信号测量系统,使得增益可控,并可用LED显示测量值。 展开更多

关键词 在系统可编程模拟电路 ispPAC10 调零网络 中断方式响应

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基于ispPAC系列芯片的高效温度测量与监控系统 被引量：1

9

作者 苗红霞 辛宇 柳旭英 《工矿自动化》 北大核心 2006年第1期32-34,共3页

介绍了在系统可编程模拟器件ispPAC10i、spPAC20的主要结构和性能特点,并介绍了用之实现的温度测量与监控系统的原理和方法。

关键词 温度测量 温度控制 可编程模拟器件 ispPAC10 ISPPAC20

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基于“在系统可编程模拟”器件的滤波器的实现 被引量：1

10

作者 傅晓程 楼珍丽 《实验技术与管理》 CAS 2008年第5期78-80,共3页

该文介绍了应用3个运算放大器实现双二阶型函数的电路,从而设计有源滤波器;即应用“在系统可编程模拟”器件（ispPAC10）基本单元电路的功能构成双二阶滤波器,在PAC-Designer软件的开发平台下,实现有源滤波器的设计、仿真、下载。

关键词 在系统可编程模拟电路 有源滤波器 仿真

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用ispPAC20实现的最简温度测控系统 被引量：1

11

作者 林秋华 林建英 《电测与仪表》 北大核心 2002年第1期30-34,共5页

应用在系统可编程模拟电路ispPAC20和89C2051单片机开发了结构最简的温度控制系统。该系统具有温度实时测量、控制温度设定与显示以及控温信号输出等多种功能,硬件组成简单,软件开发方便,控制精度较高。如果改变测温传感器及其接口电路... 应用在系统可编程模拟电路ispPAC20和89C2051单片机开发了结构最简的温度控制系统。该系统具有温度实时测量、控制温度设定与显示以及控温信号输出等多种功能,硬件组成简单,软件开发方便,控制精度较高。如果改变测温传感器及其接口电路,本系统可适用于不同温度范围的温度控制场合。 展开更多

关键词 温度控制 在系统可编程模拟电路 ISPPAC20 单片机

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实现高精度二阶有源滤波器的一种新方法 被引量：1

12

作者 姚福安 魏爱荣 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期413-416,共4页

推导出了滤波器的“积分-求和”代数表达式,给出了PAC块的传递函数,介绍了利用在系统可编程模拟器件ispPAC10实现二阶有源滤波器的方法步骤。该滤波器具有工作稳定可靠、特性参数调整方便、设计成本低廉、保密性强等特点。

关键词 有源滤波器 ISPPAC 幅频响应 相频响应 传递函数

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可编程模拟器件ispPAC20的应用 被引量：2

13

作者 邓重一 《现代电子技术》 2003年第6期32-34,38,共4页

介绍了 isp PAC2 0的内部结构及其特点 ,并描述了将他作为信号监测芯片构成的温度监测电路 ,最终实现了该电路。

关键词 应用 可编程模拟器件 ISPPAC20 信号监测 温度传感器 PAC-Designer软件

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ispPAC10芯片及其应用 被引量：1

14

作者 邓重一 《现代电子技术》 2003年第7期72-74,共3页

详细地介绍了 isp PAC10芯片的结构特点及工作原理。并设计了利用 isp

关键词 可编程模拟器件 ispPAC10 电桥 传感器 测量电路 EDA

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微电流条件下的开关电流镜失配补偿及其在CAB中的应用

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作者 郭杰荣 何怡刚 刘长青 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期119-123,共5页

提出了一个高精确、可工作在非常微弱电流的开关电流镜电路,采用一种可以自动调整镜像MOS管栅源电压的方法进行失配补偿,可实现因物理参数失配造成输出误差的补偿.根据可重构模拟单元CAB的设计需要,提出了双相位多输出电流镜及其失配补... 提出了一个高精确、可工作在非常微弱电流的开关电流镜电路,采用一种可以自动调整镜像MOS管栅源电压的方法进行失配补偿,可实现因物理参数失配造成输出误差的补偿.根据可重构模拟单元CAB的设计需要,提出了双相位多输出电流镜及其失配补偿电路,讨论了工作时序与可编程开关的一体化设计.所提出的设计对于20%的失配只产生小于1%的误差,电流范围1nA^1μA.该电路可以使用CMOS单晶工艺实现.给出的仿真结果验证了理论设计. 展开更多

关键词 电流镜 电流控制 CMOS电流 可重构模拟单元 可编程开关网络

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模拟电路在线故障检测与诊断的FPGA实现

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作者 罗旗舞 何怡刚 +2 位作者 李中群 郑剑 于文新 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第11期9-13,18,共6页

选择节点电压、幅频特性和相频特性构成故障特征向量集,并根据多通道宽带数据采集接口和驱动程序,给出全数字式的正交幅相特性实时检测方法。利用网络分析与信息融合技术,设计一种模拟电路在线检测和诊断方案,并在现场可编程门阵列硬件... 选择节点电压、幅频特性和相频特性构成故障特征向量集,并根据多通道宽带数据采集接口和驱动程序,给出全数字式的正交幅相特性实时检测方法。利用网络分析与信息融合技术,设计一种模拟电路在线检测和诊断方案,并在现场可编程门阵列硬件系统中进行实现,以解决诸多模拟电路故障诊断算法缺乏测试平台而停留在仿真阶段的问题。实例分析结果表明,该系统可有效识别电路软故障,在存在元件容差的情况下,其识别准确率高达96%,时间消耗低于60 ms。 展开更多

关键词 故障诊断 现场可编程门阵列 模拟电路 软故障 正交技术 信息融合 幅频特性 相频特性

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CMOS多路加权SAW滤波器高频模拟开关研究

17

作者 孙颖 朱大中 饶源 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2006年第2期137-139,共3页

报道了0．6μm CMOS4路可编程加权高频模拟开关集成电路，其开关和加权功能分别由两个高跨导的N沟MOS晶体管实现。模拟开关连续可调的动态加权范围最大为21．3dB，最小插入损耗约为-6dB。在线功能测试表明，该集成电路可对中心频率在50... 报道了0．6μm CMOS4路可编程加权高频模拟开关集成电路，其开关和加权功能分别由两个高跨导的N沟MOS晶体管实现。模拟开关连续可调的动态加权范围最大为21．3dB，最小插入损耗约为-6dB。在线功能测试表明，该集成电路可对中心频率在50～250MHz范围内的声表面波（SAW）滤波器进行取样、加权、可编程加权叠加，可应用于多芯片模式组成的可编程声表面波滤波器。 展开更多

关键词 CMOS集成电路 可编程声表面波滤波器 高频模拟开关

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宽范围线性可调OTA的设计及应用

18

作者 吴湘锋 李志军 吴明权 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第15期225-230,共6页

为了解决基本差分式OTA输入范围有限,跨导不能线性调节且调节范围不宽的问题,采用两个平方电路分别为两个基本差分式OTA提供偏置电流,实现了一种跨导宽范围线性可调全差分OTA(LOTA)。通过引入参考电流,解决了电压输入范围和跨导调节范... 为了解决基本差分式OTA输入范围有限,跨导不能线性调节且调节范围不宽的问题,采用两个平方电路分别为两个基本差分式OTA提供偏置电流,实现了一种跨导宽范围线性可调全差分OTA(LOTA)。通过引入参考电流,解决了电压输入范围和跨导调节范围不能同时增大的矛盾,同时又实现了跨导增益从负到正的范围内连续线性调节。作为应用,利用提出的LOTA作为基本模块实现的二阶通用滤波器可实现极点频率连续线性调节。电路的性能通过PSPICE仿真得到了验证。 展开更多

关键词 跨导运算放大器(OTA) 平方电路 线性可调 跨导增益 滤波器 神经网络 现场可编程模拟阵列(FPAA)

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基于可编程模拟器件的信号发生器

19

作者 饶益花 陈文光 《现代电子技术》 2004年第20期106-108,共3页

介绍了TRAC完全可重配置模拟器件和及其开发应用软件,并以此为基础设计了信号发生器,给出了设计图纸和仿真结果,该信号发生器性能稳定,不需要调试。

关键词 可编程 模拟电路 配置 信号发生器

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可编程模拟器件在小信号测量系统中的应用

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作者 杨晓慧 杨永健 《现代电子技术》 2007年第13期127-129,共3页

介绍一种小信号测量系统的设计。该系统利用了在系统可编程模拟器件ispPAC10完成模拟前端的多路信号选择、放大、调理(对信号滤波、积分、求和)及缓冲电路的设计。为了减少系统本身的零漂,系统使用了简单的精密电阻网络进行零漂的调整。... 介绍一种小信号测量系统的设计。该系统利用了在系统可编程模拟器件ispPAC10完成模拟前端的多路信号选择、放大、调理(对信号滤波、积分、求和)及缓冲电路的设计。为了减少系统本身的零漂,系统使用了简单的精密电阻网络进行零漂的调整。89C51常用8位单片机和ICL7135 4位半双积分ADC实现了量程的自动切换,增益可控,并可用LED显示测量值。该电路的调试简单,测试精度高。 展开更多

关键词 在系统可编程模拟器件 ispPAC10 调零网络 中断方式响应

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