摘要：针对模数转换器(ADC)在存内计算芯片中面积占比大的问题,提出了一种基于开关电容放大器的低面积开销ADC,包括一个全局数模转换器(GDAC)和基于开关电容放大器的局部列级ADC。整体电路采用单端逐次逼近型(SAR)ADC架构,利用开关电容放大器实现电压的逐次逼近,大幅度减少了单位电容数量,降低了局部列级ADC的整体面积开销;局部列级ADC共用由GDAC同步产生的参考电压,提高了ADC的整体面积效率。基于55nmCMOS工艺设计了单列8位ADC,电源供电电压为1.2V,输入电压范围为200~800mV,在2.22MSa/s的采样速率下,其功耗为205μW,面积为3537μm^(2)。仿真结果表明,单列ADC的有效位数为7.86bit,无杂散动态范围为64.3dB,品质因数(FoM)为1405pJ·μm^(2)/conv。

摘要：设计了一款可调控开关电容放大器,给出了各级电路的结构图和设计思想以及仿真结果。

摘要：提出了一种适用于锂电池的电流监测电路,通过在锂电池供电环路引入灵敏电阻对电流进行采样,并使用时钟控制开关电容运算放大器和高速比较器,实现从模拟信号到数字信号的转换。在处理器中进行精确电流量的运算,能对过流、短路电流进行保护,也能用于精确计算电池阻抗、电量等相关参数。电路基于0.18μm CMOS工艺,电源电压为2.5 V。对所设计电路进行了仿真验证。结果表明,该电路在-40℃^+125℃应用环境温度范围内能够实现对电流的采样和编码功能,并且能对充放电动作进行判断。

摘要：在开关电容(SC)放大器中,由于MOS开关导通电阻的存在,会对其建立速度产生影响.首先使用跨导运算放大器的一阶线性模型推导了包含开关导通电阻的开关电容放大器的闭环传输函数,通过分析极点和零点的分布,研究了放大器中不同位置开关的导通电阻对阶跃响应的影响.进而提出了一种MOS开关的优化设计方法来缩短放大器阶跃响应的建立时间.最后使用电路仿真工具验证了该方法的有效性.

摘要：温度传感器应用非常广泛,从工业生产温度监控到生活家电温度监测处处存在。基于铂电阻的惠斯通电桥温度传感器因其可测范围宽而被广泛应用。由于集成电路系统功能越来越丰富,对于温度传感器的读出电路如果输出数字表征量,系统可以简单读取即可得到被测物品或者环境的温度,大大简化了系统设计。本文利用开关电容放大器,将惠斯通电桥温度传感器输出的弱电压信号放大,然后经过Sigma Delta ADC和数字滤波器转换成数字信号,最后通过I2C输出16 bit的精确表征温度的数字信号。设计时先采用Matlab建模,得到sigma delta ADC的系数,然后采用SMIC 0.18μm工艺实现具体电路,芯片供电电源3.3 V。仿真结果表明,输出的数字信号能精确地表征绝对温度值。