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互相关干扰下的GNSS弱信号检测算法 被引量:9
1
作者 何文涛 徐建华 叶甜春 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期471-475,共5页
GNSS接收机在室内等环境中的应用要求接收机具有接收弱信号的能力.在检测弱信号时,接收机可能由于受到强信号的互相关干扰而错误的捕获或跟踪到强信号的互相关峰.本文采用相干和非相干积分组合的方法来提高灵敏度.同时,通过估计强信号... GNSS接收机在室内等环境中的应用要求接收机具有接收弱信号的能力.在检测弱信号时,接收机可能由于受到强信号的互相关干扰而错误的捕获或跟踪到强信号的互相关峰.本文采用相干和非相干积分组合的方法来提高灵敏度.同时,通过估计强信号的互相关干扰功率,自动调整检测门限来抑制互相关干扰.仿真结果说明,采用20ms的相干积分和1s的非相干积分,在没有互相关干扰的情况下,可以接收-160dBm的弱信号;在互相关干扰增强的情况下,检测门限自动提高,使得虚警概率保持在预设值以下. 展开更多
关键词 GNSS接收机 弱信号 高灵敏度 互相关干扰
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多模式卫星导航接收机中双频段LNA设计 被引量:6
2
作者 庄海孝 马成炎 +4 位作者 叶甜春 黄伟 潘文光 于云丰 武振宇 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2011年第1期69-73,共5页
设计出一款应用于多模式卫星导航接收机射频前端的双波段LNA,该电路可以工作在1.575GHz和1.267GHz两个波段附近,覆盖了当今各种卫星导航系统的载波频段.LNA的输入阻抗和输出阻抗均被匹配到50Ω,电路采用0.18μmCMOS工艺实现.测试结果表... 设计出一款应用于多模式卫星导航接收机射频前端的双波段LNA,该电路可以工作在1.575GHz和1.267GHz两个波段附近,覆盖了当今各种卫星导航系统的载波频段.LNA的输入阻抗和输出阻抗均被匹配到50Ω,电路采用0.18μmCMOS工艺实现.测试结果表明该电路在1.575GHz和1.267GHz两个波段上噪声系数分别为0.88dB和0.78dB,功率增益分别为25.5dB和25.9dB,S11分别为-16dB和-12.5dB,1dB压缩点分别为-23.4dBm和-23.6dBm,1.8V供电电压条件下静态工作电流均为4.0mA.电路在上述两个频段上稳定性均满足要求. 展开更多
关键词 LNA 双波段 射频前端 多模式
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数字控制增益可配置的射频宽带放大器 被引量:4
3
作者 何晓丰 马成炎 +2 位作者 叶甜春 王良坤 莫太山 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1985-1990,2096,共7页
针对数字电视射频接收机越来越宽的覆盖范围,更低的噪声系数要求以及更高的线性度,提出一种可用于UV频段数字电视射频接收的数字控制增益可配置的射频宽带放大器电路,引入噪声消除技术减少噪声系数,采用线性度改进技术提高中间电路的线... 针对数字电视射频接收机越来越宽的覆盖范围,更低的噪声系数要求以及更高的线性度,提出一种可用于UV频段数字电视射频接收的数字控制增益可配置的射频宽带放大器电路,引入噪声消除技术减少噪声系数,采用线性度改进技术提高中间电路的线性度,利用改进的源级跟随器结构实现更低的步进精度.电路采用0.18umCMOS工艺,1.8V供电电源,在170~870MHz频率信号输入下,可以实现最低3.8dB的噪声系数,最大增益下提供-12dBm的三阶交调点,55dB的动态范围,步进精度为0.8dB,消耗14.76mW的功耗,面积为800um×600um.测试结果表明所设计的射频宽带放大器,相比传统的设计,在覆盖UV频段的同时能够提供更低的噪声系数,且提供更高的线性度. 展开更多
关键词 数字增益可控制 噪声系数 单端转差分 宽带放大
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GPS弱信号的自适应载噪比估计算法 被引量:9
4
作者 何文涛 徐建华 叶甜春 《电子技术应用》 北大核心 2010年第6期111-114,共4页
载噪比是GPS接收机中的一个重要测量值和控制参数。针对高灵敏度GPS接收机中的载噪比测量,提出了一种自适应载噪比估计算法。该算法根据信号功率的大小自适应调整载噪比估计时间来获得准确且稳定的载噪比估计值。该算法已经在GPS接收机... 载噪比是GPS接收机中的一个重要测量值和控制参数。针对高灵敏度GPS接收机中的载噪比测量,提出了一种自适应载噪比估计算法。该算法根据信号功率的大小自适应调整载噪比估计时间来获得准确且稳定的载噪比估计值。该算法已经在GPS接收机中实用,测试结果表明,载噪比大于40dB-Hz时,估计时间小于1s,估计值的标准差小于0.2dB,随着载噪比的降低,估计时间呈指数关系增加,载噪比为14dB-Hz时,更新时间为12.48s,估计值的标准差小于0.8dB。 展开更多
关键词 GPS接收机 弱信号 载噪比 自适应载噪比估计算法
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基于FFT的GPS信号二维大规模并行捕获(英文) 被引量:4
5
作者 何文涛 徐建华 +1 位作者 叶甜春 殷明 《电子器件》 CAS 2010年第3期317-321,共5页
GPS接收机中信号捕获通过粗略调整本地复制信号的码相位和载波频率与卫星信号同步。信号捕获实际上一个二维的搜索过程,其主要挑战是计算复杂度。基于FFT的二维并行捕获方法,可以一次搜索整个二维不确定空间,在减少计算复杂度的同时提... GPS接收机中信号捕获通过粗略调整本地复制信号的码相位和载波频率与卫星信号同步。信号捕获实际上一个二维的搜索过程,其主要挑战是计算复杂度。基于FFT的二维并行捕获方法,可以一次搜索整个二维不确定空间,在减少计算复杂度的同时提高了捕获性能。仿真结果表明,采用35 ms的捕获时间可以90%概率捕获到载噪比为34 dB-Hz的卫星信号。 展开更多
关键词 GPS 信号捕获 FFT 二维大规模并行捕获 并行部分相关
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CMMB系统中RSSI电路设计 被引量:2
6
作者 庄海孝 马成炎 +3 位作者 叶甜春 潘文光 黄伟 何晓丰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期840-845,906,共7页
为了设计一款应用于中国移动多媒体广播标准(CMMB)系统射频前端的限幅器电路及场强指示器电路,提出一种新的直流失调补偿方案,该方案采用分段反馈原理实现限幅器内抵消直流失调部分电路的片内集成并且对直流失调量能起到有效抑制.该电... 为了设计一款应用于中国移动多媒体广播标准(CMMB)系统射频前端的限幅器电路及场强指示器电路,提出一种新的直流失调补偿方案,该方案采用分段反馈原理实现限幅器内抵消直流失调部分电路的片内集成并且对直流失调量能起到有效抑制.该电路采用台集电(TSMC)0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺实现,测试结果表明,该限幅器达到64 dB的电压增益,可以对载波为5 MHz、带宽为9.9 MHz的中频信号进行放大;场强指示器的动态范围大于70 dB,场强检测的误差小于3 dB,符合CMMB标准接收机系统对信号强度指示电路(RSSI)电路的设计要求. 展开更多
关键词 RSSI 限幅器 非平衡源耦合对 分段反馈 直流失调抑制
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一种基于内部迟滞比较器的新型RC振荡器 被引量:12
7
作者 李展 冯炳军 《电子器件》 CAS 2009年第1期41-44,48,共5页
提出并设计了一种新型RC振荡器,采用3.3 V CMOS工艺实现。与传统的基于外部迟滞比较器的原理不同,该RC振荡器巧妙地基于内部正反馈的迟滞比较器设计而成。它具有电路结构简单,芯片面积小,成本低廉的优点,而且可以根据不同的控制信号,工... 提出并设计了一种新型RC振荡器,采用3.3 V CMOS工艺实现。与传统的基于外部迟滞比较器的原理不同,该RC振荡器巧妙地基于内部正反馈的迟滞比较器设计而成。它具有电路结构简单,芯片面积小,成本低廉的优点,而且可以根据不同的控制信号,工作于高频2.5 MHz或低频135 kHz。仿真结果表明,该电路符合设计指标。 展开更多
关键词 RC振荡器 迟滞比较器 正反馈 翻转阈值 CMOS
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用于低中频GPS接收机的CMOS闪烁型模数转换器 被引量:4
8
作者 莫太山 马成炎 叶甜春 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第2期71-74,79,共5页
模数转换器引入的信噪比的降低会直接影响GPS接收机的灵敏度,需仔细设计以减小信噪比的降低。采用TSMC0.25μm CMOS单层多晶硅五层金属工艺设计了一个用于低中频GPS接收机的CMOS4bit16.368MHz闪烁型模数转换器。实现一个高性能闪烁型模... 模数转换器引入的信噪比的降低会直接影响GPS接收机的灵敏度,需仔细设计以减小信噪比的降低。采用TSMC0.25μm CMOS单层多晶硅五层金属工艺设计了一个用于低中频GPS接收机的CMOS4bit16.368MHz闪烁型模数转换器。实现一个高性能闪烁型模数转换器的关键是得到一个低功耗、低回程噪声、低失调电压的前置放大器和比较器电路,因此重点放在了提出的新的前置放大器和比较器的设计和优化上。在时钟采样率16.368MHz和输入信号频率4.092MHz的条件下,转换器测试得到的信噪失真比为24.7dB,无杂散动态范围为32.1dB,积分非线性为+0.31/-0.46LSB,,差分非线性为+0.66/-0.46LSB,功耗为3.5mW。转换器占用芯片面积0.07mm2。测试结果表明了该模数转换器的有效性,并已成功应用于GPS接收机芯片中。 展开更多
关键词 闪烁型模数转换器 CMOS GPS接收机 低中频
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一种基于数字匹配滤波的高灵敏度GNSS信号位同步算法 被引量:2
9
作者 何文涛 徐建华 +1 位作者 叶甜春 殷明 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2011年第3期48-50,共3页
提出的基于匹配滤波的位同步算法有效利用了这种信号结构,可以显著提高位同步的灵敏度.仿真结果表明,以NH(20)次码信号结构的信号为例,采用2s的位同步时间,在错误位同步概率为1e-3的情况下,位同步灵敏度可以达到12 dB-Hz.
关键词 GNSS 位同步 高灵敏度 匹配滤波
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应用于双频GPS接收机的CMOS低噪声放大器设计 被引量:2
10
作者 黄伟 庄海孝 +1 位作者 马成炎 叶甜春 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2010年第12期153-156,共4页
结合双频GPS接收机的主要性能,提出了第一级低噪声放大器实现方案和电路实现方式.通过对影响单端LNA性能主要因素的分析,在电路结构和封装打线方式上进行改进,实现了低噪声系数高转换增益的单端LNA,从而提高了接收机灵敏度和噪声性能.
关键词 双频接收机 灵敏度 单端LNA 噪声系数
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一种多模GNSS接收机系统时间偏差求解方法 被引量:2
11
作者 翟昆朋 徐建华 叶甜春 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2014年第1期72-75,82,共5页
系统时间偏差是在多模卫星导航接收机中兼容和互操作方面的一个重要问题.传统的方法在多模接收机主Kalman滤波器中增加一个时间偏差状态量,数据融合的同时解决系统时间偏差问题.这种处理方法需要在主Kalman滤波器中对不同系统的测量值... 系统时间偏差是在多模卫星导航接收机中兼容和互操作方面的一个重要问题.传统的方法在多模接收机主Kalman滤波器中增加一个时间偏差状态量,数据融合的同时解决系统时间偏差问题.这种处理方法需要在主Kalman滤波器中对不同系统的测量值分别处理.考虑到卫星系统时间差和信号硬件延迟相对缓变这一事实,提出了一种新的系统时间互操作方法.利用一个独立运作的Kalman滤波器实时估计系统时差,这样接收机的主滤波器不需要增加新状态,测量矩阵构建时可以对不同系统测量值同样对待.经过GPS/BD多模接收机实际信号的对比测试验证,新方法与传统方法相比性能相当. 展开更多
关键词 GNSS系统时差 多系统兼容 IX)P GPS BD卡尔曼滤波器
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高灵敏度GNSS接收机频率合成器设计 被引量:1
12
作者 尹喜珍 马成炎 +2 位作者 叶甜春 肖时茂 于云丰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期70-76,共7页
为了提高全球卫星导航定位系统(GNSS)接收机的灵敏度,设计低相位噪声的小数频率合成器.通过分析灵敏度与相位噪声的关系,提出新的实现方案.该方案利用品质因数增强型可变电容减小压控振荡器(VCO)相位噪声,基于CMOS双D触发器单元的多模... 为了提高全球卫星导航定位系统(GNSS)接收机的灵敏度,设计低相位噪声的小数频率合成器.通过分析灵敏度与相位噪声的关系,提出新的实现方案.该方案利用品质因数增强型可变电容减小压控振荡器(VCO)相位噪声,基于CMOS双D触发器单元的多模分频器和尾电流滤波的预分频降低带内相位噪声,充、放电流自校正且互补开关切换的电荷泵和带随机化抖动的Σ-Δ调制器抑制杂散.该电路在0.18μm CMOS工艺上实现.测试结果表明:提出的频率合成器能够接收所有的GNSS信号,输出的频率调谐范围达到58%,VCO增益变化小于±21%,当偏移频率为1MHz时,本振(LO)相位噪声低于-121dB,最大功耗为11.7mW.提出的小数频率合成器,已成功应用于高灵敏度GNSS接收机中,在GPS模式下灵敏度达到-157dBm. 展开更多
关键词 全球卫星导航定位系统(GNSS) 高灵敏度 频率合成器 相位噪声 压控振荡器(VCO)
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基于FPGA原型的GPS基带验证系统设计与实现 被引量:2
13
作者 冯华星 何文涛 李晓江 《电子技术应用》 北大核心 2010年第7期56-57,61,共3页
随着SoC设计复杂度的提高,验证已成为集成电路设计过程中的瓶颈,而FPGA技术的快速发展以及良好的可编程特性使基于FPGA的原型验证越来越多地被用于SoC系统的设计过程。本文讨论了GPS基带的验证方案以及基于FPGA的设计实现,并对验证过程... 随着SoC设计复杂度的提高,验证已成为集成电路设计过程中的瓶颈,而FPGA技术的快速发展以及良好的可编程特性使基于FPGA的原型验证越来越多地被用于SoC系统的设计过程。本文讨论了GPS基带的验证方案以及基于FPGA的设计实现,并对验证过程中的问题进行了分析,并提出相应的解决办法。 展开更多
关键词 FPGA 原型 GPS SOC 验证
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一种新型CMOS电流模带隙基准源的设计 被引量:5
14
作者 孙金中 冯炳军 《固体电子学研究与进展》 CSCD 北大核心 2010年第4期554-558,600,共6页
设计了一种新型电流模带隙基准源电路和一个3bit的微调电路。该带隙基准源可以输出可调的基准电压和基准电流,避免了在应用中使用运算放大器进行基准电压放大和利用外接高精度电阻产生基准电流的缺点,同时该结构克服了传统电流模带隙基... 设计了一种新型电流模带隙基准源电路和一个3bit的微调电路。该带隙基准源可以输出可调的基准电压和基准电流,避免了在应用中使用运算放大器进行基准电压放大和利用外接高精度电阻产生基准电流的缺点,同时该结构克服了传统电流模带隙基准源的系统失调、输出电压的下限限制以及电源抑制比低等问题。该带隙基准源采用0.5μm CMOS混合信号工艺进行实现,有效面积450μm×480μm;测试结果表明在3 V电源电压下消耗1.5mW功耗,电源抑制比在1 kHz下为72dB,当温度从-40~85°C变化时,基准电压的有效温度系数为30×10-6V/°C。该带隙基准电路成功应用在一款高速高分辨率模数转换器电路中。 展开更多
关键词 互补型金属氧化物半导体 带隙基准源 电流模 微调
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一种应用于全球导航卫星系统接收机的低功耗宽带压控振荡器 被引量:1
15
作者 尹喜珍 肖时茂 +1 位作者 马成炎 叶甜春 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期1002-1006,共5页
该文设计了一种应用于全球导航卫星系统(GNSS)射频接收芯片的新型低功耗小面积宽频率调节范围的压控振荡器(VCO)。根据全波段GNSS信号的特点,将VCO分成两个离散的频率工作区域,可分别对这两个区域进行功耗、相位噪声的优化,减小了VC... 该文设计了一种应用于全球导航卫星系统(GNSS)射频接收芯片的新型低功耗小面积宽频率调节范围的压控振荡器(VCO)。根据全波段GNSS信号的特点,将VCO分成两个离散的频率工作区域,可分别对这两个区域进行功耗、相位噪声的优化,减小了VCO结构的复杂度,并节省了芯片面积。利用调谐曲线线性化技术,克服了传统的VCO控制电压有效调节范围窄的问题,使VCO在整个控制电压范围内调节曲线线性,减小了幅度调制转频率调制(AM-FM),降低了相位噪声。测试结果显示,该VCO频率调节范围为49.5%,控制电压在0.1~0.9 V内,VCO增益(KVCO)恒定,当频率偏移为1 MHz时相位噪声小于-120 dBc/Hz,消耗电流2 mA,占用芯片面积为0.24mm2。提出的VCO在0.13μm 1P6M工艺上实现,已成功应用于全波段GNSS接收机中。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统(GNSS) 压控振荡器(VCO) 离散工作区域 调谐曲线线性化 滤波
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一款应用于GPS的CMOS低功耗高增益LNA 被引量:1
16
作者 庄海孝 马成炎 +1 位作者 殷明 于云丰 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2009年第6期206-209,212,共5页
针对当前应用于GPS射频前端的LNA存在的不足,设计了一种新型的LNA.从电路结构、噪声匹配、线性度、阻抗匹配、电压增益以及功耗等方面详细讨论了该低噪声放大器的设计.电路采用CMOS0.18μm工艺实现,经过测试,低噪声放大器的增益为40.8dB... 针对当前应用于GPS射频前端的LNA存在的不足,设计了一种新型的LNA.从电路结构、噪声匹配、线性度、阻抗匹配、电压增益以及功耗等方面详细讨论了该低噪声放大器的设计.电路采用CMOS0.18μm工艺实现,经过测试,低噪声放大器的增益为40.8dB,噪声系数为0.525dB,P1dB为-29.5dBm,1.8V电压下的消耗电流仅为1.4mA.电路性能充分满足应用要求. 展开更多
关键词 GPS接收芯片 射频前端 低噪声放大器 电压增益 功耗
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低功耗宽带CMOS LC-VCO设计 被引量:2
17
作者 肖时茂 马成炎 叶甜春 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期85-89,共5页
基于电容调谐无尾电流源互补-Gm VCO,提出了一种新的宽带VCO功耗优化的方法。通过改变四个累积型可变电容(AMOS)的偏置电压实现对电容调谐曲线补偿,使频率调谐曲线在整个控制电压范围内接近线性化,从而实现宽的频率调谐范围。采用... 基于电容调谐无尾电流源互补-Gm VCO,提出了一种新的宽带VCO功耗优化的方法。通过改变四个累积型可变电容(AMOS)的偏置电压实现对电容调谐曲线补偿,使频率调谐曲线在整个控制电压范围内接近线性化,从而实现宽的频率调谐范围。采用标准0.18/μm 1P6MRFCMOS工艺设计了一款3~3.6GHz频率范围LC-VCO。测试结果表明,整个VCO包含输出缓冲在内,面积为0.45mm^2,工作在1.5V电源下,电流为1.8mA,输出相位噪声在200kHz偏移处为-93dBc/Hz。 展开更多
关键词 电感电容压控振荡器 功耗优化 调谐曲线补偿
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一种用于低功耗低成本的IEEE802.15.4接收器的新颖解调算法(英文) 被引量:1
18
作者 孟新 肖时茂 +3 位作者 于云丰 马成炎 叶甜春 殷明 《电子器件》 CAS 2008年第4期1256-1260,共5页
提出了一种基于低中频、适用于ISM2.4GHz频段ZigBee接收机的新型解调算法,满足IEEE802.15.4标准。作为数字相位解调,本算法采用相位差分、频率补偿和符号恢复,不用分别恢复出I路和Q路的码序列,而直接提取出相位斜率码,恢复出符号,从而... 提出了一种基于低中频、适用于ISM2.4GHz频段ZigBee接收机的新型解调算法,满足IEEE802.15.4标准。作为数字相位解调,本算法采用相位差分、频率补偿和符号恢复,不用分别恢复出I路和Q路的码序列,而直接提取出相位斜率码,恢复出符号,从而简化了解调结构、降低了功耗和成本。通过与零中频过零检测算法的比较,本算法具有更低复杂度,更好的误符号率和误包率,完全满足IEEE802.15.4/ZigBeeTM标准的要求。 展开更多
关键词 相位差分 频率补偿 符号恢复IEEE 802.15.4
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一种应用于GNSS接收机的新型低功耗高速预分频 被引量:1
19
作者 于云丰 马成炎 叶甜春 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期1752-1755,共4页
该文设计了一款应用于全球卫星导航系统(GNSS)接收机射频芯片的基于新型源耦合锁存器结构的预分频,用于产生接收机所需要的本振信号。与传统的静态源耦合逻辑锁存器相比,新结构引入一个钟控晶体管,可实现在采样期间减小锁存器的时间常数... 该文设计了一款应用于全球卫星导航系统(GNSS)接收机射频芯片的基于新型源耦合锁存器结构的预分频,用于产生接收机所需要的本振信号。与传统的静态源耦合逻辑锁存器相比,新结构引入一个钟控晶体管,可实现在采样期间减小锁存器的时间常数,有效地提高了最高工作频率,并且扩展了工作频率范围。通过建立一个简单但有效的小信号模型,新结构的优点被详细阐述。实验结果显示,该预分频最高频率可达6.9GHz,消耗电流仅为1.2mA。该预分频在0.18μmCMOS工艺上实现,已成功应用于GNSS接收机射频芯片中。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统 源耦合逻辑 预分频 本振
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基于I^2C总线控制的音频处理电路设计 被引量:3
20
作者 孙金中 冯炳军 《现代电子技术》 2009年第18期85-88,共4页
采用CMOS DPDM工艺,设计并实现一款高性能音频处理电路芯片,该芯片基于I2C总线控制协议,具有四声道独立立体声选择、输入音量控制、高低音音频信号处理、输出四通道平衡度调整等功能,其主要应用于高级音响系统中。在电路结构中首次采用... 采用CMOS DPDM工艺,设计并实现一款高性能音频处理电路芯片,该芯片基于I2C总线控制协议,具有四声道独立立体声选择、输入音量控制、高低音音频信号处理、输出四通道平衡度调整等功能,其主要应用于高级音响系统中。在电路结构中首次采用交叉开关实现运放复用,减小了版图面积,降低了芯片成本。电路测试结果满足了各功能模块的设计要求。 展开更多
关键词 音频电路 I^2C总线 频率响应 交叉开关
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