本次數(shù)電設計是數(shù)字式定時開關的設計，利用兩片CD4511和40192以及555定時器構成的，能夠?qū)崿F(xiàn)0到99秒定時，適合學完數(shù)字電子技術的同學實習使用
上傳時間： 2013-10-19
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利用pHEMT工藝設計了一個2~4 GHz寬帶微波單片低噪聲放大器電路。本設計中采用了具有低噪聲、較高關聯(lián)增益、pHEMT技術設計的ATF-54143晶體管，電路采用二級級聯(lián)放大的結構形式，利用微帶電路實現(xiàn)輸入輸出和級間匹配，通過ADS軟件提供的功能模塊和優(yōu)化環(huán)境對電路增益、噪聲系數(shù)、駐波比、穩(wěn)定系數(shù)等特性進行了研究設計，最終使得該LNA在2~4 GHz波段內(nèi)增益大于20 dB，噪聲小于1.2 dB，輸出電壓駐波比小于2，達到了設計指標的要求。
上傳時間： 2014-07-03
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利用PCM2702 DIY的一個USB耳放
上傳時間： 2014-12-23
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現(xiàn)代相控陣雷達為了保證空間功率合成精度需要高精度的雷達信號，設計實現(xiàn)了一種以AD9959為核心的高精度多通道雷達信號源。信號源利用多片AD9959產(chǎn)生32路正弦波、線性調(diào)頻以及相位編碼等多種信號形式，并設計采用AD8302對多路信號的幅度和相位進行檢測與調(diào)整。該信號源已應用實際工程中，現(xiàn)場實驗結果表明，該信號源系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻信號頻率穩(wěn)定度高、相位幅度一致性好，完全滿足對信號源的性能指標的要求。
上傳時間： 2013-11-22
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針對傳統(tǒng)第二代電流傳輸器（CCII）電壓跟隨不理想的問題，提出了新型第二代電流傳輸器（CCCII）并通過采用新型第二代電流傳輸器（CCCII）構成二階電流模式帶通濾波器，此濾波器只需使用2個電流傳輸器和2個電容即可完成設計。設計結構簡單，其中心頻率可由電流傳輸器的偏置電流控制。利用HSpice軟件仿真分析并驗證了理論設計的準確性和可行性。
上傳時間： 2013-11-15
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介紹了一種基于低壓、寬帶、軌對軌、自偏置CMOS第二代電流傳輸器（CCII）的電流模式積分器電路，能廣泛應用于無線通訊、射頻等高頻模擬電路中。通過采用0.18 μm工藝參數(shù)，進行Hspice仿真，結果表明：電流傳輸器電壓跟隨的線性范圍為-1.04～1.15 V，電流跟隨的線性范圍為-9.02～6.66 mA，iX/iZ的-3 dB帶寬為1.6 GHz。輸出信號的幅度以20dB/decade的斜率下降，相位在低于3 MHz的頻段上保持在90°。
上傳時間： 2014-06-20
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本應用筆記描述如何利用AD7142和電容傳感器環(huán)，實現(xiàn)類似于傳統(tǒng)35 mm單反(SLR)相機的單一位置數(shù)碼相機快門按鈕。除了更容易控制快門按鈕的啟動之外，其它優(yōu)勢包括：預對焦速度更快、快門按鈕更便宜。
上傳時間： 2013-10-26
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介紹了廣泛應用于各種電流模式電路的第二代電流控制電流傳輸器原件的跨導線性環(huán)特性和端口特性，以及其基本組成共源共柵電流鏡，并提出了基于共源共柵電流鏡的新型COMS電流傳輸器。在此基礎上，設計了基于電流控制電流傳輸器的電流模式積分電路，并利用Hspice軟件進行輸入為正弦波和方波時的輸出波形的仿真驗證。
上傳時間： 2013-10-22
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近年來，隨著集成電路工藝技術的進步，電子系統(tǒng)的構成發(fā)生了兩個重要的變化： 一個是數(shù)字信號處理和數(shù)字電路成為系統(tǒng)的核心，一個是整個電子系統(tǒng)可以集成在一個芯片上（稱為片上系統(tǒng))。這些變化改變了模擬電路在電子系統(tǒng)中的作用，并且影響著模擬集成電路的發(fā)展。 數(shù)字電路不僅具有遠遠超過模擬電路的集成規(guī)模，而且具有可編程、靈活、易于附加功能、設計周期短、對噪聲和制造工藝誤差的抗擾性強等優(yōu)點，因而大多數(shù)復雜系統(tǒng)以數(shù)字信號處理和數(shù)字電路為核心已成為必然的趨勢。雖然如此，模擬電路仍然是電子系統(tǒng)中非常重要的組成部分。這是因為我們接觸到的外部世界的物理量主要都是模擬量，比如圖像、聲音、壓力、溫度、濕度、重量等，要將它們變換為數(shù)字信號，需要模擬信號處理和數(shù)據(jù)轉換電路，如果這些電路性能不夠高，將會影響整個系統(tǒng)的性能。其次，系統(tǒng)中的許多功能不可能或很難用數(shù)字電路完成，如微弱信號放大，很高頻率和寬頻帶信號的實時處理等。因此，雖然模擬電路在系統(tǒng)中不再是核心，但作為固有的模擬世界與數(shù)字系統(tǒng)的接口，其地位和作用仍然十分重要。 片上系統(tǒng)要求將數(shù)字電路和模擬電路集成在一個芯片上，這希望模擬電路使用與數(shù)字電路相同的制造工藝。隨著MOS器件的線寬不斷減小，使MOS器件的性能不斷提高，MOS數(shù)字電路成為數(shù)字集成電路的主流，并因此促進了MOS模擬集成電路的迅速發(fā)展。為了適應電子系統(tǒng)功能的不斷擴展和性能的不斷提高，對模擬電路在降低電源電壓、提高工作頻率、擴大線性工作范圍和提高性能指標的精度和穩(wěn)定度等方面提出更高要求，促進了新電路技術的發(fā)展。 作為研究生課程的教材，本書內(nèi)容是在本科相關課程基礎上的深化和擴展，同時涉及實際設計中需要考慮的一些問題，重點介紹具有高工作頻率、低電源電壓和高工作穩(wěn)定性的新電路技術和在電子系統(tǒng)中占有重要地位的功能電路及其中的新技術。全書共7章，大致可分為三個部分。第一部分包括第1章和第7章。第1章為MOS模擬集成電路基礎，比較全面地介紹MOS器件的工作原理和特性以及由MOS器件構成的基本單元電路，為學習本教材其他內(nèi)容提供必要的知識。由于版圖設計與工藝參數(shù)對模擬集成電路性能的影響很大，因此第7章簡單介紹制造MOS模擬集成電路的CMOS工藝過程和版圖設計技術，讀者可以通過對該章所介紹的相關背景知識的了解，更深入地理解MOS器件和電路的特性，有助于更好地完成模擬集成電路的可實現(xiàn)性設計。第二部分為新電路技術，由第2章、第3章和第5章的部分組成，包括近年來逐步獲得廣泛應用的電流模電路、抽樣數(shù)據(jù)電路和對數(shù)域電路，它們在提高工作頻率、降低電源電壓、擴大線性工作范圍和提高性能指標的精度和穩(wěn)定度方面具有明顯的潛力，同時它們也引入了一些模擬電路的新概念。這些內(nèi)容有助于讀者開拓提高電路性能方面的思路。第2章介紹電流模電路的工作原理、特點和典型電路。與傳統(tǒng)的以電壓作為信號載體的電路不同，這是一種以電流作為信號載體的電路，雖然在電路中電壓和電流總是共同存在并相互作用的，但由于信號載體不同，不僅電路性能不同而且電路結構也不同。第3章介紹抽樣數(shù)據(jù)電路的特點和開關電容與開關電流電路的工作原理、分析方法與典型電路。抽樣數(shù)據(jù)電路類似于數(shù)字電路，處理的是時間離散信號，又類似于模擬電路，處理的是幅度連續(xù)信號，它比模擬電路具有穩(wěn)定準確的時間常數(shù)，解決了模擬電路實際應用中的一大障礙。對數(shù)域電路在第5章中結合其在濾波器中的應用介紹，這類電路除具有良好的電性能外，還提出了一種利用器件的非線性特性實現(xiàn)線性電路的新思路。第三部分介紹幾個模擬電路的功能模塊，它們是電子系統(tǒng)中的關鍵組成部分，并且與信號和信號處理聯(lián)系密切，有助于在信號和電路間形成整體觀念。這部分包括第4章至第6章。第4章介紹數(shù)據(jù)轉換電路的技術指標和高精度與高速度轉換電路的構成、工作原理、特點和典型電路。第5章介紹模擬集成濾波器的設計方法和主要類型，包括連續(xù)時間濾波器、對數(shù)域濾波器和抽樣數(shù)據(jù)濾波器。第6章介紹通信系統(tǒng)中的收發(fā)器與射頻前端電路，包括收信器、發(fā)信器的技術指標、結構和典型電路。因為載波通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖悄M信號，射頻前端電路的性能對整個通信系統(tǒng)有直接的影響，所以射頻集成電路已成為重要的研究課題。 〖〗高等模擬集成電路〖〗〖〗前言〖〗〖〗本書是在為研究生開設的“高等模擬集成電路”課程講義的基礎上整理而成，由董在望主編，第1、4、7章由李冬梅編寫，第6章由王志華編寫，第5章由李永明和董在望編寫，第2、3章由董在望編寫，李國林參加了部分章節(jié)的校核工作。 本書可作為信息與通信工程和電子科學與技術學科相關課程的研究生教材或教學參考書，也可作為本科教學參考書或選修課教材和供相關專業(yè)的工程技術人員參考。 清華大學出版社多位編輯為本書的出版做了卓有成效的工作，深致謝意。 限于編者水平，難免有錯誤和疏漏之處，歡迎批評指正。 目錄 1.1MOS器件基礎及器件模型 1.1.1結構及工作原理 1.1.2襯底調(diào)制效應 1.1.3小信號模型 1.1.4亞閾區(qū)效應 1.1.5短溝效應 1.1.6SPICE模型 1.2基本放大電路 1.2.1共源(CS)放大電路 1.2.2共漏(CD)放大電路 1.2.3共柵(CG)放大電路 1.2.4共源共柵(CSCG)放大電路 1.2.5差分放大電路 1.3電流源電路 1.3.1二極管連接的MOS器件 1.3.2基本鏡像電流源 1.3.3威爾遜電流源 1.3.4共源共柵電流源 1.3.5有源負載放大電路 1.4運算放大器 1.4.1運算放大器的主要參數(shù) 1.4.2單級運算放大器 1.4.3兩級運算放大器 1.4.4共模反饋(CMFB) 1.4.5運算放大器的頻率補償 1.5模擬開關 1.5.1導通電阻 1.5.2電荷注入與時鐘饋通 1.6帶隙基準電壓源 1.6.1工作原理 1.6.2與CMOS工藝兼容的帶隙基準電壓源 思考題 2電流模電路 2.1概述 2.1.1電流模電路的概念 2.1.2電流模電路的特點 2.2基本電流模電路 2.2.1電流鏡電路 2.2.2電流放大器 2.2.3電流模積分器 2.3電流模功能電路 2.3.1跨導線性電路 2.3.2電流傳輸器 2.4從電壓模電路變換到電流模電路 2.5電流模電路中的非理想效應 2.5.1MOSFET之間的失配 2.5.2寄生電容對頻率特性的影響 思考題 3抽樣數(shù)據(jù)電路 3.1開關電容電路和開關電流電路的基本分析方法 3.1.1開關電容電路的時域分析 3.1.2開關電流電路的時域分析 3.1.3抽樣數(shù)據(jù)電路的頻域分析 3.2開關電容電路 3.2.1開關電容單元電路 3.2.2開關電容電路的特點 3.2.3非理想因素的影響 3.3開關電流電路 3.3.1開關電流單元電路 3.3.2開關電流電路的特點 3.3.3非理想因素的影響 思考題 4A/D轉換器與D/A轉換器 4.1概述 4.1.1電子系統(tǒng)中的A/D與D/A轉換 4.1.2A/D與D/A轉換器的基本原理 4.1.3A/D與D/A轉換器的性能指標 4.1.4A/D與D/A轉換器的分類 4.1.5A/D與D/A轉換器中常用的數(shù)碼類型 4.2高速A/D轉換器 4.2.1全并行結構A/D轉換器 4.2.2兩步結構A/D轉換器 4.2.3插值與折疊結構A/D轉換器 4.2.4流水線結構A/D轉換器 4.2.5交織結構A/D轉換器 4.3高精度A/D轉換器 4.3.1逐次逼近型A/D轉換器 4.3.2雙斜率積分型A/D轉換器 4.3.3過采樣ΣΔA/D轉換器 4.4D/A轉換器 4.4.1電阻型D/A轉換器 4.4.2電流型D/A轉換器 4.4.3電容型D/A轉換器 思考題 5集成濾波器 5.1引言 5.1.1濾波器的數(shù)學描述 5.1.2濾波器的頻率特性 5.1.3濾波器設計的逼近方法 5.2連續(xù)時間濾波器 5.2.1連續(xù)時間濾波器的設計方法 5.2.2跨導電容（GmC）連續(xù)時間濾波器 5.2.3連續(xù)時間濾波器的片上自動調(diào)節(jié)電路 5.3對數(shù)域濾波器 5.3.1對數(shù)域電路概念及其特點 5.3.2對數(shù)域電路基本單元 5.3.3對數(shù)域濾波器 5.4抽樣數(shù)據(jù)濾波器 5.4.1設計方法 5.4.2SZ域映射 5.4.3開關電容電路轉換為開關電流電路的方法 思考題 6收發(fā)器與射頻前端電路 6.1通信系統(tǒng)中的射頻收發(fā)器 6.2集成收信器 6.2.1外差式接收與鏡像信號 6.2.2復數(shù)信號處理 6.2.3收信器前端結構 6.3集成發(fā)信器 6.3.1上變換器 6.3.2發(fā)信器結構 6.4收發(fā)器的技術指標 6.4.1噪聲性能 6.4.2靈敏度 6.4.3失真特性與線性度 6.4.4動態(tài)范圍 6.5射頻電路設計 6.5.1晶體管模型與參數(shù) 6.5.2噪聲 6.5.3集成無源器件 6.5.4低噪聲放大器 6.5.5混頻器 6.5.6頻率綜合器 6.5.7功率放大器 思考題 7CMOS集成電路制造工藝及版圖設計 7.1集成電路制造工藝簡介 7.1.1單晶生長與襯底制備 7.1.2光刻 7.1.3氧化 7.1.4擴散及離子注入 7.1.5化學氣相淀積（CVD） 7.1.6接觸與互連 7.2CMOS工藝流程與集成電路中的元件 7.2.1硅柵CMOS工藝流程 7.2.2CMOS集成電路中的無源元件 7.2.3CMOS集成電路中的寄生效應 7.3版圖設計 7.3.1硅柵CMOS集成電路的版圖構成 7.3.2版圖設計規(guī)則 7.3.3CMOS版圖設計技術 思考題
標簽： 模擬集成電路
上傳時間： 2013-11-13
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摘要: 介紹了時鐘分相技術并討論了時鐘分相技術在高速數(shù)字電路設計中的作用。 關鍵詞: 時鐘分相技術; 應用 中圖分類號: TN 79 文獻標識碼:A 文章編號: 025820934 (2000) 0620437203 時鐘是高速數(shù)字電路設計的關鍵技術之一, 系統(tǒng)時鐘的性能好壞, 直接影響了整個電路的 性能。尤其現(xiàn)代電子系統(tǒng)對性能的越來越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時鐘設計上面。但隨著系統(tǒng)時鐘頻率的升高。我們的系統(tǒng)設計將面臨一系列的問 題。 1) 時鐘的快速電平切換將給電路帶來的串擾(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時鐘對電路板的設計提出了更高的要求: 我們應引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統(tǒng)時鐘高于100MHz 的情況下, 應使用高速芯片來達到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個系統(tǒng)所需要的電流增大, 發(fā) 熱量增多, 對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時鐘相應的電磁輻射(EM I) 比較嚴重。 所以在高速數(shù)字系統(tǒng)設計中對高頻時鐘信號的處理應格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時鐘分相技術, 以低頻的時鐘實現(xiàn)高頻的處 理。 1 時鐘分相技術 我們知道, 時鐘信號的一個周期按相位來分, 可以分為360°。所謂時鐘分相技術, 就是把 時鐘周期的多個相位都加以利用, 以達到更高的時間分辨。在通常的設計中, 我們只用到時鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統(tǒng)的時間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時鐘分為4 個相位(0°、90°、180°和270°) , 系統(tǒng)的時間分辨就 可以提高為原來的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過用專門的延遲線或邏輯門延時來達到時鐘分相的目的。用這種方法產(chǎn)生的相位差不夠準確, 而且引起的時間偏移(Skew ) 和抖動 (J itters) 比較大, 無法實現(xiàn)高精度的時間分辨。 近年來半導體技術的發(fā)展, 使高質(zhì)量的分相功能在一 片芯片內(nèi)實現(xiàn)成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優(yōu)異的時鐘 芯片。這些芯片的出現(xiàn), 大大促進了時鐘分相技術在實際電 路中的應用。我們在這方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時間性能, 必須確保分相時鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設計中, 通常用一個低頻、高精度的 晶體作為時鐘源, 將這個低頻時鐘通過一個鎖相環(huán)(PLL ) , 獲得一個較高頻率的、比較純凈的時鐘, 對這個時鐘進行分相, 就可獲得高穩(wěn)定、低抖動的分 相時鐘。 這部分電路在實際運用中獲得了很好的效果。下面以應用的實例加以說明。2 應用實例 2. 1 應用在接入網(wǎng)中 在通訊系統(tǒng)中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時鐘分為4 個相位 數(shù)據(jù), 與其同步的時鐘信號并不傳輸。 但本地接收到數(shù)據(jù)時, 為了準確地獲取 數(shù)據(jù), 必須得到數(shù)據(jù)時鐘, 即要獲取與數(shù) 據(jù)同步的時鐘信號。在接入網(wǎng)中, 數(shù)據(jù)傳 輸?shù)慕Y構如圖2 所示。 數(shù)據(jù)以68MBös 的速率傳輸, 即每 個bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個數(shù)據(jù) 幀的開頭有一個用于同步檢測的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時鐘信號, 一般時間 分辨應該達到1ö4 的時鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說, 系統(tǒng)時鐘頻率應在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對整個系統(tǒng)設計帶來很多的困擾。 我們在這里使用鎖相環(huán)和時鐘分相技術, 將一個16MHz 晶振作為時鐘源, 經(jīng)過鎖相環(huán) 89429 升頻得到68MHz 的時鐘, 再經(jīng)過分相芯片AMCCS4405 分成4 個相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個相位的68MHz 時鐘中選擇出與數(shù)據(jù)同步性最好的一個。選擇的依據(jù)是: 在每個數(shù)據(jù)幀的頭部(HEAD) 都有一個8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個相位的時鐘去鎖存數(shù)據(jù), 如果經(jīng)某個時鐘鎖存后的數(shù)據(jù)在這個指定位置最先檢測出這 個KWD, 就認為下一相位的時鐘與數(shù)據(jù)的同步性最好(相關)。 根據(jù)這個判別原理, 我們設計了圖4 所示的時鐘分相選擇電路。 在板上通過鎖相環(huán)89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時鐘: 用這4 個 時鐘分別將輸入數(shù)據(jù)進行移位, 將移位的數(shù)據(jù)與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認為檢 出了KWD。將4 路相關器的結果經(jīng)過優(yōu)先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時鐘。這里, 我們運用AMCC 公司生產(chǎn)的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進行了4 分 相, 成功地實現(xiàn)了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實際地應用在某通訊系統(tǒng)的接 入網(wǎng)中。 2. 2 高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應用 高速、高精度的模擬- 數(shù)字變換 (ADC) 一直是高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統(tǒng)設計 難度很高。以前就有人考慮使用多個低速 圖5 分相技術應用于采集系統(tǒng) ADC 和時鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時鐘分相電路產(chǎn)生的相位不準確, 時鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產(chǎn)生較 大的孔徑晃動(Aperture J itters) , 無法達到很 好的時間分辨。 現(xiàn)在使用時鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術應用在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中: 以4 分相后 圖6 分相技術提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集率 的80MHz 采樣時鐘分別作為ADC 的 轉換時鐘, 對模擬信號進行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號經(jīng)過 緩沖、調(diào)理, 送入ADC 進行模數(shù)轉換, 采集到的數(shù)據(jù)寫入存儲器(M EM )。各個 采集通道采集的是同一信號, 不過采樣 點依次相差90°相位。通過存儲器中的數(shù) 據(jù)重組, 可以使系統(tǒng)時鐘為80MHz 的采 集系統(tǒng)達到320MHz 數(shù)據(jù)采集率(如圖6 所示)。 3 總結 靈活地運用時鐘分相技術, 可以有效地用低頻時鐘實現(xiàn)相當于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數(shù)字電路設計中一些問題, 降低了系統(tǒng)設計的難度。
上傳時間： 2013-12-17
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