微电容超声换能器的前端专用集成电路设计

论文摘要

针对微电容超声换能器（CMUT）微弱电流信号检测的要求,设计了一种用于CMUT的前端专用集成电路——运算放大器（OPA）电路。运算放大器电路采用两级放大结构,第一级采用全差分折叠-共源共栅结构,输出级采用AB类控制的轨到轨输出级,在运算放大器电路反相输入端和输出端通过一个反馈电阻实现CMUT电流信号到电压信号的转换。采用GlobalFoundries 0.18μm的标准CMOS工艺进行了仿真设计和流片,芯片尺寸为226μm×75μm。仿真结果表明,运算放大器的开环增益为62 dB,单位增益带宽为30 MHz,在3 MHz处的输入参考噪声电压为2.9μV/Hz1/2,电路采用±3.3 V供电,静态功耗为11 mW。测试结果表明仿真与实测结果相符,该运算放大器电路能够实现CMUT微弱电流信号检测功能。

论文目录

• 0 引言
• 1 CMUT及前端接收电路工作原理
•   1.1 CMUT工作原理
•   1.2 CMUT前端接收电路工作原理
• 2 前端专用集成电路设计
•   2.1 运算放大器电路设计
•   2.2 运算放大器电路及CMUT仿真
• 3 CMUT前端专用集成电路测试
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杜以恒,何常德,张文栋

关键词: 专用集成电路,运算放大器,微电容超声换能器,微弱电流信号,互补型金属氧化物半导体

来源: 半导体技术 2019年04期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 工业通用技术及设备

单位: 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室

基金: 国家杰出青年科学基金项目(61525107),国家重点研发计划项目(2016YFC0105004),山西省“1331工程”重点学科建设计划

分类号: TB552

DOI: 10.13290/j.cnki.bdtjs.2019.04.002

页码: 251-256

总页数: 6

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