摘要：为了解决流水线结构模数转换器（ADC）的高速度、高精度和大动态范围兼顾问题，提出了一种改进的2．5b／级与1．5b／级结构相结合的系统设计方案．该系统中，流水线第1级采用2．5b／级结构，2～10级均采用1．5b／级结构，改进后的结构增大了系统的动态范围，同时更加模块化，降低了电路设计的复杂度．设计了2级Bicmos运算放大器，并提出了一种全新的应用于1．5b／级结构的差分比较器．所设计的运算放大器可同时实现高增益、大带宽，电路速度快，不需要额外的补偿电容，可应用于高频环境，并具有较大的输出摆幅．所设计的差分比较器电路简化，节省了元件，不需电阻分压网络产生参考电压，减小了芯片面积．ADC系统采用0．35μm Bicmos工艺技术和3．3V工作电压，经仿真实验，在100MHz的采样频率下，该系统的信噪比为73．7dB，对应的有效位为11．95b，无杂散动态范围为87．4dB，实现了12位高分辨率和100MHz的高采样速度．

摘要：为了简化Sigma-Delta(ΣΔ)微加速度计接口电路晶体管级的仿真和优化,建立了系统中的非理想因素模型,并在此基础上完成了一种单环结构的ΣΔ微加速度计的系统级设计。分析了敏感结构中固定极板运动、时钟抖动、开关热噪声、运算放大器噪声等非理想因素对系统的影响,并分别建立了Simulink模型。基于所建模型,设计了一种ΣΔ微加速度计的精确的Simulink模型。系统级仿真结果表明:二阶系统的信号-噪声-谐波失真比(SNDR)为70.1dB,有效位(ENOB)为11.36位,四阶系统的SNDR为92.7dB,ENOB为15.7位。对比于晶体管级仿真结果,基于本文所建立的非理想因素模型的系统仿真可以准确地表述出系统性能,同时大大缩短了仿真时间,简化了传感器设计中的参数优化过程。

摘要：为了在加速度传感器设计中准确预测系统电路噪声,优化电路设计参数,建立了改进的电容式微加速度计中的电路噪声模型.详细分析了电荷积分器中的运算放大器噪声、开关热噪声、驱动信号参考电压、寄生电容电阻对系统噪声的影响,分析了相关双采样对热噪声和1/f噪声的影响,建立了微加速度计系统的输入参考噪声公式,所建立的电路噪声模型对各个电路噪声源进行综合考虑,没有忽略噪声源间的相互影响.仿真和测试结果表明:所建立的电路噪声模型能够准确的预测噪声水平,且开关热噪声在高精度微加速度计中严重影响着系统噪声水平.

摘要：ZUC-256是为提供5G应用环境256 bit安全性而设计的流密码算法,数据处理速率是其核心性能之一,为此本文提出一种具有高吞吐率特性的硬件设计方案.该方案采用流水线拆分关键路径初步提升系统工作频率,并提出一种完成模(231-1)加算法的优化电路进一步缩短关键路径延迟,该模加结构相较于现有结构缩短了42%的逻辑延迟,能够显著提升系统工作频率和吞吐率.本研究分别采用Xilinx公司的Virtex-5器件、Alter公司的DE2-115器件和TSMC 90 nm工艺实现了该流密码硬件结构.实验测试结果表明,采用TSMC 90 nm工艺实现的ASIC系统工作频率最高达到1200 MHz,吞吐率可达38.4 Gbps,比现有研究成果提升71%.

摘要：为了降低电容式Sigma-Delta(ΣΔ)微机械(MEMS)加速度计的量化噪声,减小开关电荷注入和衬底噪声共模干扰,减小谐波失真,设计了一种全差分四阶ΣΔ加速度计的接口专用集成电路(ASIC)。提出了一种简单、有效的全桥平衡结构,减小了驱动信号变化时,运放输入共模的变化对电路的干扰;提出了双侧反馈结构,大大提高了系统线性度。设计完成了电荷积分器、全差分前置补偿电路、二阶积分器等电路。采用0.5μm两层金属两层多晶n阱CMOS工艺流片,测试结果显示:闭环系统噪声密度为75μg/Hz^(1/2),系统灵敏度为1.32 V/gn,非线性度0.085%,功耗40 m W。结果显示本次设计满足微加速度计接口电路的设计要求。

摘要：为了改善微机电系统(MEMS)电容式加速度计的噪声特性,提出了一种基于开关电容的低噪声闭环接口电路。该电路采用电荷积分器作为前级预放大装置,对寄生电容不敏感,而且具有非常低的噪声。采用相关双采样(CDS)技术消除了1/f噪声和运算放大器失调电压的影响。同时,为了改善系统的动态响应特性,反馈部分采用积分电路,提高了系统阻尼比和响应速度。利用电荷泻放通道实现了自检测功能。采用0.5μm CMOS工艺完成了版图设计,仿真结果表明,系统灵敏度为0.115V/g,非线性度<0.12 %,可检测的最小加速度为20μg,自检测输出与自检测电压成正比。

摘要：针对水质监测无线传感器网络中实时性和多参数监测的要求,设计并实现用于水质监测的传感器数据采集节点.根据水质传感器输出信号的特点,提出新型的信号调理及检测通路复用的方式,复用的信号通路由自主研发的传感器信号调理电路芯片实现.在软件上设计循环检测中断的方式,结合3G移动网络通信技术,实现了水质监测多参数数据的实时上传.测试结果表明,通过与DO100以及标准溶液进行比较测试,节点能够准确采集温度、DO(溶解氧浓度)、pH(酸碱度)、ORP(氧化还原电位)、EC(电导率)5种水质参数数据,并能够实时上传监测结果至云服务器.

摘要：介绍了1.2 MV脉冲变压器的设计方法,采用螺旋渐开式绕组逐渐增大绕组对磁芯的绝缘距离,用ANSYS程序模拟脉冲变压器中的场强分布情况,最大场强不超过18 kV/mm。通过实验研究有效解决了绕组对绝缘支撑的局部放电现象,得到了1.2 MV的高压脉冲输出,单次运行时间达到1 min,重复频率100Hz,验证了所采用的设计方法的可行性。

摘要：为了提高运算放大器对电源电压的利用率,基于GSMC 0.18μm CMOS工艺模型,设计了一种高增益恒跨导轨对轨CMOS运算放大器。该运算放大器的输入级采用了互补差分对,并通过3倍电流镜法保证输入级总跨导在整个共模输入范围内恒定;为了获得较大的增益和输出摆幅,中间级采用了折叠式共源共栅结构;输出级采用了AB类输出控制电路,使输出摆幅基本实现了轨对轨。在3.3V供电电压以及1.6V输入电压下,该放大器的直流增益为126dB,单位增益带宽为50 MHz,相位裕度为65°。电路结构简单,易于调试,可大大缩减设计周期和成本。

摘要：针对无片外电容低压差线性稳压器瞬态响应差的问题,本文提出了一种摆率增强电路,该设计采用了动态密勒补偿技术,使得低压差线性稳压器有良好的环路稳定性。本文基于SilTerra公司的标准0.18μm的CMOS工艺,通过最终的仿真,该设计的低压差线性稳压器在负载电流20 mA~200μA的瞬态变化下过冲电压仅有80 mV,恢复时间0.5μs,线性调整率与负载调整率的最大值分别为0.036%、6.4%。降低了低压差线性稳压器输出的过冲电压以及恢复时间,实现了具有高瞬态响应的无片外电容低压差线性稳压器。