低噪声太赫兹Microbolometer读出电路

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WLAN产品中低噪声时钟产生电路设计技巧

图 1 WLAN 数字部分时钟结构框图综合考虑数字基带算法以及 ADC 对时钟的要求，时钟发生电路的最高输出频率需达到 480 MHz，其中数字基带对时钟抖动的要求远低于 ADC，因此在设计中主要考虑 ADC 对时钟抖动的要求。

通过 ADC 设计工程师的建模仿真，为使 ADC 达到所需 Enob，系统时钟的 RMS jitter 必须小于 10 ps，因此将时钟产生电路的 RMS jitter 设计目标定为小于 8 ps。

采用晶振电路加 PLL 倍频系统来实现这一高频时钟，结构框图如图 2 所示，该结构中包括晶体振荡器（XTAL）、前馈分频器（DIV_pre）、倍频锁相图 2 时钟产生电路系统框图图 3 连续时间模型（S 域）模型其中开环传递函数为公式（1）。

（1）闭环传递函数为公式（2）。

其中，Ho(s)是环路滤波器的传递函数，以阻抗函数形式表达。

（3）其中，。

将公式（3）代入公式（1），PLL的开环传递函（4）图 4 三阶低通滤波器假设环路中每个模块的等效噪声 e1 到 e4 均为加性高斯白噪声，通过图 5 所示的 PLL 线性相位域模型可将各模块噪声叠加到环路中，其噪声传递函数（6）电荷泵和鉴频鉴相器，公式（7）。

（7）低通滤波器，公式（8）。

（8）压控振荡器，公式（9）。

（9）从上面的噪声传递函数推导可以看出，参考时所以，除了用线性模型去推导噪声传递函数，图 5 PLL 噪声叠加模型图 6 PLL 环路噪声估计dB @ 1 MHz 可以积分并换算得到 RMS jitter 约为4 测试结果4.1 测试环境为了确保该时钟抖动测量结果的可靠性，我们分别使用了 Agilent E5052B 相位噪声分析仪和泰克公司的 DSA 72004C 示波器（20 GHz,100S）进行抖动测量。

参考文献[1] 毕查德▪拉扎维.模拟CMOS集成电路设计[M].陕西：西安交通大学出版社，2003：441-444.[2] CC40101NPLL-A-T65LP Specification- 1Ghz lowjitter Integer PLL[M].Cosmic Circuit,2010. [3] S3PLLT65D Objective Product Specification-Low Noise PLL for WLAN Applications[M].Silicon & Software System Limited,2008.图 7 PLL 采用噪声贡献法设计流程图 8 Agilent E5052B 测试 RMS jitter图 9 DSA 72004C 噪声测试结果。

核磁共振测井仪低噪声模拟接收电路设计

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅｐｒｅｓｅｎｔａｎｏｖｅ１ｌＯＷｎｏｉｓｅａｎａｌｏｇｒｅｃｅｉｖｅｒｆｏｒｎｕｃｌｅａｒｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅ（ＮＭＲ）ｌｏｇｇｉｎｇｔｏｏ１．Ｔｈｅｆｉｒｓｔｓｔａｇｅｉｓｈｏｍｅ — ｂｕｉｌｔｔｏｏｌａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｇａｉｎｉｓ５２ｄＢ．Ｔｈｅ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
核磁共振测井仪低噪声模拟接收电路设计
于慧俊，肖立志，朱万里，李新，Ｓ．Ａｎｆｅｒｏｖａ，Ｖ．Ａｎｆｅｒｏｖ
（油气资源与探测国家重点实验室，中国石油大学，北京１０２２４９）摘要：设计了一种用于核磁共振测井仪的低噪声模拟接收电路。第１级放大为自主构建的仪器用放大器，其增益为５２ｄＢ，选用最佳源电阻与天线谐振阻抗相近的超低噪声宽带运放ＬＭＨ６６２６保证电路的低噪声性能。对第１级放大器的噪声性能进行了理论分析，其噪声系数为１．４５。实验测试结果表明，电路最大增益为１１２ｄＢ，频率范围为４００ｋＨｚ～１ＭＨｚ，可对核磁共振信号进行低噪声放大，并已成功应用于核磁共振测井仪实验室样机中。关键词：核磁共振测井仪；低噪声；模拟接收电路；放大器；噪声性能；电路设计

太赫兹波技术

太赫兹波技术嘿，朋友们！今天咱来聊聊太赫兹波技术。

这玩意儿可神奇啦，就好像是科技世界里的一把秘密钥匙。

你说啥是太赫兹波呀？它就像是一种特殊的“魔法波动”。

你可以把它想象成是一种特别厉害的信号，能穿透好多东西呢！比如说，我们平时用的手机信号，有时候会被墙壁或者其他东西挡住，信号就不好啦。

但太赫兹波可不一样，它能轻松地穿过去，就像小鱼在水里游一样自由自在。

这太赫兹波技术用处可大了去了！在安检方面，它可是大显身手。

以前安检的时候，是不是得让人拿着仪器在你身上这儿扫扫那儿扫扫，多麻烦呀！有了太赫兹波技术，就不用那么折腾啦。

它能一下子就看清你身上有没有什么危险的东西，又快又准，就像孙悟空的火眼金睛一样。

还有啊，在医疗领域，太赫兹波也能帮上大忙呢！医生们可以用它来更清楚地看到我们身体里的情况，是不是生病了呀，哪里出问题啦，都能看得明明白白。

这可比以前的方法厉害多了吧！你想想，要是没有太赫兹波技术，我们得错过多少好东西呀！它就像是给我们的生活打开了一扇新的窗户，让我们看到了更多的可能。

而且呀，太赫兹波技术还在不断发展呢！未来，它说不定还能给我们带来更多的惊喜。

也许有一天，我们用太赫兹波技术就能直接在家里做身体检查了，不用再往医院跑啦。

那多方便呀！这太赫兹波技术是不是很了不起？咱可得好好感谢那些研究它的科学家们，是他们让我们的生活变得更加美好。

咱也别光在这儿惊叹呀，得跟上时代的步伐，多了解了解这些新科技。

不然等人家都用上了，咱还不知道是咋回事呢，那可不行！咱得做个与时俱进的人，对吧？这太赫兹波技术，就是我们走向未来的一把钥匙，咱得紧紧抓住它，可别让它跑啦！怎么样，是不是觉得很有意思呀？反正我是觉得特别神奇，特别棒！。

太赫兹调频雷达物位计

太赫兹调频雷达物位计
太赫兹调频雷达物位计是一种利用太赫兹频段的电磁波进行测量的仪器。

它通过发射连续或脉冲的太赫兹信号，并接收被物体反射回来的信号来确定物体的距离或者物位。

该物位计基于太赫兹频段的电磁波，这一频段的电磁波具有很强的穿透能力，能够穿过许多常规材料如纸、塑料、纤维等，并且相对于微波和红外线来说，其能量非常低，对生物体和环境没有危害。

太赫兹调频雷达物位计的工作原理是利用发射器产生太赫兹信号，经过反射后，由接收器接收并检测反射回来的信号的时间和幅度。

根据信号的时间差和幅度变化，可以计算出物体与雷达之间的距离或物位。

与传统的物位计相比，太赫兹调频雷达物位计具有许多优势。

首先，它对于多种材料的穿透性更好，能够测量微弱或薄的物体，而且不会受到环境温度、湿度和粉尘的影响。

其次，太赫兹调频雷达物位计的测量精度高，能够实时准确地测量物体的距离或物位。

此外，该物位计还可以应用于许多领域，如工业生产、仓储管理等。

总的来说，太赫兹调频雷达物位计是一种先进的物位测量仪器，利用太赫兹频段的电磁波进行测量，具有穿透能力强、测量精度高等优势。

随着科技的进步，太赫兹调频雷达物位计在各个领域的应用将会更加广泛。

太赫兹波的几个基本问题

为了获得太赫兹波源 , 原理上既可将截止频率
1 太赫兹波特性
太赫兹波的有关研究和应用都离不开两个重要的特性 : ①光谱特性在太赫兹波的范围内 , 大多数化学物质具有吸收特性 , 而在 0 . 3 T Hz 以下的毫米波和微波范围内 , 则不存在此特性 ; ②传输特性在太赫兹波波段 , 大多数材料是透明的 , 或者是部分透明的 , 而在 3 T Hz 以上的红外范围内 ,
研究太赫兹波在成像、探测、传感和通信等所有的应用系统都离不开基本的太赫兹波能源。在实际应用中 , 人们经常要求相关的太赫兹连续波的源频率可调 , 源强度达到 mW 级以上 , 并且能够在室温下工作。目前 , 已经开发的太赫兹连续波源的方法有量子级联激光器 ( QCL ) 、回波振荡器 (BWO) 和光学混频等。但是 , 在上述方法中 , 1 ～4 T Hz 的太赫兹连续波源的功率太低 , 见图 1[4 ] 。因此 , 必须开发出新的、功率更大的太赫兹波的连续波源。
在太赫兹波领域中存在着无限的机会 , 例如在太赫兹波的电磁波频率范围内 , 其基本周期约为 1 p s , 尤其适合许多重要领域的研究 : 完全受激态原子的里德伯 ( Rydberg) 态轨道的电子频率是太赫兹波 ; 小分子的旋转频率是太赫兹波 ; 室温下气态分子的碰撞时间约 1 p s 等。因此 , 人们正在努力降低进入研究太赫兹波的门槛。
光电子器件的工作频率拓展到太赫兹频率范围 , 也太赫兹波的加工技术。
是一种实现方法的尝试。基于带间跃迁量子机理的 3 .1 太赫兹波加工技术
半导体器件的频率极限高于与半导体能带隙相关器
(1) 铣削 ; (2) 放电加工 ( EDM) , 主要优点是

低噪声线性霍尔传感器读出电路设计

低噪声线性霍尔传感器读出电路设计*张小燕，魏榕山（福州大学物理与信息工程学院，福建福州，350116）摘要：基于斩波技术和旋转电流技术，设计了一款低噪声、高精度的线性霍尔传感器读出电路。

在传统斩波仪表放大器的基础上，引入开关电容陷波滤波器和PTAT（Proportional To Absolute Temperature）电流补偿技术，实现了低纹波、低噪声和低温漂。

采用SMIC0.18μm CMOS工艺，在电源电压为3.6V，斩波频率为250kHz下，对所设计的电路进行仿真验证。

通过Spectre仿真，电路-3dB带宽为11.5kHz，纹波抑制比为39.6dB，输入等效参考噪声功率谱密度PSD为15.4nV/√Hz，非线性均在0.5%以内，整体电路能在-40℃至150℃温度范围内精确而稳定的工作。

关键词：线性霍尔传感器；旋转电流技术；斩波技术；陷波滤波器；PTAT电流补偿Design of the Read-out IC for Linear Hall SensorZHANG Xiao-yan,WEI Rong-shan（College of Physics and Information Engineering,Fuzhou University,Fuzhou350116,China）Abstract:Based on chopping technology and spinning-current technology,a low noise,high precision linear Hall sensor readout circuit is designed.Based on the traditional chopper instrumentation amplifier,the switched capacitor notch filter and PTAT（Proportional To Absolute Temperature）current compensation technology are introduced to achieve low ripple,low noise and low temperature drift.The SMIC0.18μm CMOS process was used to verify the de-signed circuit at a power supply voltage of3.6V and a chopping frequency of250kHz.Through Spectre simulation,the circuit has a-3dB bandwidth of11.5kHz,the ripple rejection ratio of39.6dB,the input-referred noise power spectral density（PSD）of15.4nV/√Hz,and the non-linearity is within0.5%.The overall circuit can operate accurately and stably over the temperature range of-40℃to150℃.Key words:Linear hall sensor;Spinning-current technique;Chopping;Notch filter;PTAT current compensation*项目基金：福建省自然科学基金（2018J01803）图1霍尔传感器的读出电路系统结构表1主要设计参数指标引言近年来，基于霍尔效应的CMOS 磁传感器在低成本，低功耗，小尺寸，高可靠性以及其优异的线性度等方面显示出很多的优势。

一种用于电容型体硅微陀螺的低噪声读出电路芯片

一种用于电容型体硅微陀螺的低噪声读出电路芯片尹韬;杨海钢;张翀;吴其松;焦继伟;宓斌玮【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2010(032)001【摘要】读出电路位于微传感器系统信号通路的最前端,是决定系统性能的关键因素.本文针对音叉式体硅微陀螺的具体应用,提出了一种低噪声电容读出电路,芯片采用斩波技术降低了电路的低频1/f噪声、失调电压以及参考电压失配的影响,提高了读出电路的分辨率和动态范围;提出一种噪声电荷转移的分析方法,用于分析和预测读出电路的噪声性能;建立一种简化的微陀螺传感器仿真模型,用于模拟读出电路对微传感器的响应.读出电路在0.35 μm 2P4 M 标准CMOS工艺下设计流片,并与微传感器进行了联合应用,芯片面积为2×2.5 mm~2,在5 V电源电压,100 kHz的时钟频率下,实现了4 aF/√HZ的电容分辨率和94 dB的动态范围.【总页数】7页(P203-209)【作者】尹韬;杨海钢;张翀;吴其松;焦继伟;宓斌玮【作者单位】中国科学院电子学研究所,北京,100190;中国科学院电子学研究所,北京,100190;中国科学院电子学研究所,北京,100190;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院电子学研究所,北京,100190;中国科学院研究生院,北京,100039;上海微系统与信息系统研究所,上海,200050;上海微系统与信息系统研究所,上海,200050【正文语种】中文【中图分类】TN431.1【相关文献】1.一种低噪声低失调电容读出电路 [J], 吴其松;杨海钢;张翀;尹韬2.一种用于非制冷红外焦平面阵列的低噪声高均匀性读出电路 [J], 周同;何勇;赵健;姜波;苏岩3.用于热电集成红外传感器的低噪声多速率开关电容器读出电路 [J], Malco.,P4.低噪声硅微陀螺敏感电容电荷读出电路设计 [J], 卢月娟;徐大诚;郭述文5.一种用于硅微电容传声器中的芯片及其制备方法 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

低噪声硅微陀螺敏感电容电荷读出电路设计

低噪声硅微陀螺敏感电容电荷读出电路设计卢月娟;徐大诚;郭述文【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2017(036)001【摘要】硅微陀螺敏感电容电荷读出电路性能的优劣直接决定着陀螺仪测量精度.通过对敏感电容读出电路的建模分析,采用差分调制技术实现了低噪声信号输出,从电路组成、参数设置、PCB布局布线等多方面综合考虑,优化设计了能抑制低频噪声以及高灵敏度电荷读出电路.实验结果表明:该电路输出噪声为-116.24 dBV/√Hz,敏感电容检测分辨率可达1.16 ×10-19 F√Hz.%Measurement precision of silicon micro-gyroscope is determined by sensitive capacitor readout circuit.Through modeling analysis on sensive capacitor readout circuit,use differential modulation technology to realize low noise signal output.A charge readout circuit which can suppress low frequency noise and high sensitivity is optimally designed in parameter and PCB.Esperimnental results indicate that output noise of the circuit is -116.24 dBV/√Hz and sensitive capacitor detecting resolution is 1.16 × 10-19F/√Hz.【总页数】4页(P105-107,114)【作者】卢月娟;徐大诚;郭述文【作者单位】苏州大学微纳传感技术研究中心,江苏苏州215006;苏州大学微纳传感技术研究中心,江苏苏州215006;苏州大学微纳传感技术研究中心,江苏苏州215006【正文语种】中文【中图分类】TP212【相关文献】1.用于CZT探测器信号读出的低噪声电荷灵敏前放A250 [J], 邓智;朱维彬;李元景;张岚;刘以农2.一种用于电容型体硅微陀螺的低噪声读出电路芯片 [J], 尹韬;杨海钢;张翀;吴其松;焦继伟;宓斌玮3.低噪声线性霍尔传感器读出电路设计 [J], 张小燕;魏榕山D低噪声读出电路设计 [J], 狄腊梅; 刘宏; 张志勇5.有机械耦合的电容式硅微陀螺敏感信号读取研究 [J], 陈建元因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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３．６ｋＨｚ的频带上对２００ｎＶ至ｍＶ量级信号的放大读出，增益稳定在９４０左右，噪声可低至１ＯｎＶ／Ｈｚ。量级，达到了
ＮｂＮＭｉｃｒｏｂｏｌｏｍｅｔｅｒ的噪声性能，为阵列芯片的应用提供了技术基础。关键词：ＴＨｚ检测；ＩＴ１０２８；低噪声；读出电路
中图分类号：ＴＰ２文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：５１０．１０１０
Ｌｏｗ－ｎｏｉｓｅｔｅｒａｈｅｒｔｚＭｉｃｒｏｂｏｌｏｍｅｔｅｒｒｅａｄｏｕｔｃｉｒｃｕｉｔ
１０ｎＶ／Ｈｚ，ｍｅｅｔｓｔｈｅｎｏｉｓｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｄｅｔｅｃｔｏｒｔＯｔｈｅｒｅａｄｏｕｔｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｅｒｅａｄｏｕｔｃｉｒｃｕｉｔｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ
ｔＯ３．６ｋＨｚ，ｗｉｔｈｔｈｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｏｆ２００ｎＶｔＯｍＶ．ＴｈｅｇａｉｎｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｉＳｓｔａｂｌｅａｒｏｕｎｄ９４０ａｎｄｔｈｅｎｏｉｓｅ。ａｓｌｏｗａｓ
电
子
测
量
技
术第３６卷第４期来自２０１３年４月
ＥＩＥＣＴＲＯＮＩＣＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮＯＩＯＧＹ
低噪声太赫兹Ｍｉｃｒｏｂｏｌｏｍｅｔｅｒ读出电路＊
刘新华万超康琳涂学凑
（南京大学电子科学与工程学院南京２１００９３）摘要：常温Ｎｂ５Ｎ６Ｍｉｃｒｏｂｏｌｏｍｅｔｅｒ器件对ＴＨｚ（ｔｅｒａｈｅｒｔｚ）信号有很好的响应而且噪声很低。为了实现探测器芯片
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＲｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＮｂ５Ｎ６Ｍｉｃｒｏｂｏｌｏｍｅｔｅｒｉｓａｄｅｔｅｃｔｏｒｗｉｔｈｕｌｔｒａｌｏｗｎｏｉｓｅａｎｄｇｏｏｄｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｓｉｇｎａｌｓａｔｔｅｒａｈｅｒｔｚｂａｎｄ．ＩｔｒｅｑｕｉｒｅｓａｌｏｗｎｏｉｓｅｒｅａｄｏｕｔｃｉｒＣｕｉｔｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｓｕｃｈｄｅｔｅｃｔｏｒ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｒｅａｌｉｚｅａｒｅａｄｏｕｔｃｉｒｃｕｉｔｉｎｃｌｕｄｉｎｇｍｏｄｕｌｅｓｏｆｉｍｐｅｄａｎｃｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｌｏｗ— ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｎｄ５０Ｈｚｎｏｔｃｈｆｉｌｔｅｒｉｎｇ，ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｕｌｔｒａｌｏｗｎｏｉｓｅａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｈｉｇｈ— ｓｐｅｅｄａｍｐｌｉｆｉｅｒＩＴ１０２８ｆｒｏｍＩ．ＩＮＥＡＲＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｗｅａｃｈｉｅｖｅａｎａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅａｄｏｕｔｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌｉｎｔｈｅｂａｎｄｏｆ２２０Ｈｚ
ＩｉｕＸｉｎｈｕａＷａｎＣｈａｏＫａｎｇＬｉｎＴｕＸｕｅｃｏｕ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９３，Ｃｈｉｎａ）
的实际应用，就要求配备低噪声的读出电路。以ＬＩＮＥＡＲ公司的超低噪声、精准型高速运放Ｉ．Ｔ１０２８为主放大器，设计了包括阻抗变换、放大、低通滤波和工频陷波在内的读出电路。经过仿真分析和实际调试，实现了在２２０Ｈｚ～