摘要：MEMS加速度计接口电路主要采用传统sigma-delta架构实现,但这种方式中的电路失调电压很容易产生积分饱和现象.为解决这个问题,本文设计了一种可以用于钻井、石油勘探等微弱信号检测的新型数字电容接口电路.该设计在电容式MEMS加速度传感器基础上,采用FPGA实现数字三阶环路滤波器,构成5阶sigma-delta系统.采用数字环路滤波器降低了ASIC模拟电路版图设计与芯片测试难度,利于快速优化环路滤波器设计参数,改善系统稳定性和优化系统噪声性能.前置放大器采用一种相对简单的相关双采样技术,能够有效减小前置放大器的失调电压.根据MEMS加速度计前置放大器输出信号符合正态分布的特点,设计了带有一定预测功能的8-bit瞬时浮点ADC,实现模拟与数字环路滤波器互联.在200Hz带宽内,该接口电路系统噪声基底达到53.09ng/rt(Hz),满足系统噪声设计要求.前置放大器与ADC采用XFAB XH018混合信号CMOS工艺流片,开环测试表明,前置放大器的灵敏度和噪声分别为0.69V/p F和3.20μV/rt(Hz).

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：MEMS陀螺仪传感器件的机械正交误差信号会造成陀螺仪灵敏度、偏置稳定性等系统关键性能下降,甚至使陀螺仪工作失效。同步解调可以有效消除机械正交误差信号,但需要精准控制校准相位。设计了一款基于双通道解调相位校准技术的陀螺仪接口电路芯片,采用0.35μm CMOS工艺。芯片检测通路中设计了中心频率可调的开关电容型带通滤波器,用模拟方式粗调相位误差,并消除低频振动噪声与高频耦合噪声;解调信号产生通路中设计了可调相移分频器,用数字方式精调相位误差。实验结果表明,本芯片的相位校准精度要明显高于仅采用数字相位校准技术的对比芯片,并且将系统噪声降低了一个数量级以上,偏置稳定性性能也从100(°)/h提高到了6(°)/h。

摘要：在系统可编程模拟器件ispPAC是近年来出现的新型模拟集成电路,代表着当今最新的模拟电子线路设计和实现方法,具有广阔的应用前景。以ispPAC10为例介绍了可编程模拟器件的结构特点和工作原理,主要讨论ispPAC10与声、振动等常用传感器的接口电路及其抗干扰设计,方法简单有效,为可编程模拟器件在传感器匹配、数据采集、信号处理、仪器仪表、控制与监测等重要领域的应用提供基础的技术支持。

摘要：为实现电容式微加速度计的数字输出闭环,设计了一种数字输出闭环ASIC(Application Specific Integrated Circuit)接口电路,以降低电路输出噪声并提高测量量程。对已有的电容式微加速度计ASIC电路进行了改进,分时段在中间极板上加载差分电容读出信号和由脉宽调变(PWM)波控制的反馈信号,然后由控制器实现闭环,利用Sigma Delta调制器实现模数转换。通过分析差分电容读出电路和Sigma Delta调制器的原理和特性,建立了该数字输出闭环电容式微加速度计的模型,进行了系统的设计与仿真。实验结果表明,该数字输出闭环电容式微加速度计的噪声水平为9.6μg/√Hz,量程为±3g。这些结果验证了时分复用方案的可行性和本文所提出模型的正确性。

摘要：提出了一种用于传输高速数据的LVDS(LowVoltageDifferentialSignaling)驱动器及接收器的设计 .基于MOS管的大信号模型计算了电路的参数 ,根据TSMC(台积电 )的 0 .2 5 μmCMOS工艺模型 ,在Candence环境下用Spectre仿真器模拟 ,调整各个MOS管的宽长比 ,确定了电路各参数 .给出了驱动器和接收器互连的仿真结果 ,仿真结果表明该LVDS驱动器和接收器能稳定工作在 1GHz的工作频率下 ,LVDS高速I/O接口电路能使计算机之间、芯片之间的数据传输带宽达到Gbit/s级 .

摘要：本文介绍了一种用于读取角速度信号的单片集成微机械陀螺仪接口电路,该接口电路采用了相关双采样技术以抑制1/f噪声和运算跨导放大器的失调.为了方便系统仿真和测试,本文设计了一种微机械陀螺仪的等效电路.该接口电路采用0.35μm CMOS工艺设计并制造,芯片总面积为1.09mm×0.87mm.后仿真结果表明,该接口电路能达到0.58aF的电容分辨精度,动态范围达99.7dB.测试结果表明,接口电路系统增益为26.6mV/fF,在3.5V电源电压下系统总功耗为20.4mW.

摘要：面向磁性传感器在物联网(IoT)技术中的广泛应用,该文基于180 nm CMOS工艺设计了一种具有低失调电压,低温度漂移特性的霍尔传感器接口电路。针对霍尔传感器灵敏度的温度漂移特性,该文设计了一种感温电路并与查表法相结合,调节可编程增益放大器(PGA)的增益有效地降低了霍尔传感器的温度系数(TC)。在此基础上,通过在信号主通路中使用相关双采样(CDS)技术,极大程度上消除了霍尔传感器的失调电压。仿真结果表明,在–40°C~125°C温度范围内,霍尔传感器的TC从966.4 ppm/°C减小到了58.1 ppm/°C。信号主通路的流片结果表明,霍尔传感器的失调电压从25 mV左右减小到了4 mV左右,霍尔传感器的非线性误差为0.50%。芯片的总面积为0.69 mm^(2)。

摘要：研究了智能温度测控仪内部接口电路存在的主要问题诸如温度漂移、线性度差、采样精度不理想等,针对这些问题提出 了提高智能温度测控仪内部的微控制器压频接口电路性能与采样精度的几种方法,并在文中以V/F变换器为例,设计出了智能温度 测控仪微控制器的几种接口电路,所设计的接口电路不仅适用于温度测控仪,也适用于其它由单片机构成的检测与控制系统之中。通 过这种接口电路的应用,改善和提高了智能温度测控仪微控制器的性能。

摘要：采用高压18V CMOS集成电路工艺,设计了一种开关电容闭环加速度计接口电路芯片。芯片电路中包括开关电容型电荷敏感放大器,PID控制电路以及相关双采样电路。采用相关双采样技术并用大面积PMOS晶体管作前级放大器输入级来消除放大器的1/f噪声、失调电压及KT/C噪声;用高环路增益及静电力平衡技术消除后级电路的1/f噪声、电荷注入和时钟馈通。在相同电极的条件下,利用电荷检测与静电力反馈时域分离法,有效地消除了驱动馈通的影响。设计的芯片采用18V电源电压供电,闭环加速度计刻度因子为420mV/g,噪声密度为10μg/2～1/(Hz) ,芯片面积为15.2mm2。