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偏振光导航传感器专用集成对数放大器设计

作　者: 马越
导　师: 褚金奎；余隽
学　校: 大连理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 对数放大器 运算放大器 仿生偏振光导航传感器
分类号: TN722
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


随着MEMS微传感器的飞速发展和广泛应用,对其性能的要求也越来越高,与传感器相配套的前端处理电路的要求也逐步提高,总体方向向着体积小、低电压、低功耗、高精度、高稳定性和数字化的方向发展。本文针对仿生偏振光导航传感器现有对数转换电路信号传输质量差、稳定性差、体积大、能耗高等问题,以直流对数放大器和运算放大器的基本原理和关键技术为基础,设计出一种基于双极工艺的专用对数放大器少论文的主要内容为以下几个方面：第一,分析了集成对数放大器和运算放大器的基本结构和关键特性,确定以直流对数放大器为原理进行设计,并分析了对数晶体管以及运算放大器的性能参数变化对整体对数放大器电路精度所造成的影响；第二,采用双对数晶体管、双运算放大器结构为对数放大器的主体结构,其中对数晶体管根据分析结果从工艺中选择β值较高、RB和RE相对较小的晶体管,运算放大器的输入级采用基流自举电路结构,有效的降低了输入偏置电流,并使用多级结构提高增益；第三,使用HSPICE软件对运算放大器及整体对数放大器电路进行仿真,分析了对数放大器的精度表示方法并对整体对数放大器电路的误差进行计算,使用CADENCE软件进行整体版图结构设计。电路仿真结果表明,在直流电源±15V的情况下,电路的主要特性为：对数放大器为1μA～1mA双端电流输入,输出为电压-5V～+5V单端输出,相对误差小于2%；运算放大器输入偏置电流为5.5nA、差模直流开环增益为96.8dB、共模抑制比为116.7dB。对数放大器的仿真结果表明其结构设计合理,参数达到设计要求,能满足课题进一步研究的需求。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 放大技术、放大器 > 放大器
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