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一種應(yīng)用于CMUT的高增益低噪聲跨阻放大器
關(guān)鍵詞：跨阻放大器 調(diào)節(jié)型共源共柵結(jié)構(gòu) 微弱電流信號(hào) 微電容超聲換能器
摘要：設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于微電容超聲換能器(CMUT)的高增益、低噪聲跨阻放大器。采用調(diào)節(jié)型共源共柵結(jié)構(gòu)作為跨阻放大器的輸入級(jí),實(shí)現(xiàn)了低輸入阻抗、寬頻帶,有效隔離了CMUT的靜態(tài)電容和輸入寄生電容對(duì)帶寬的影響。輸出級(jí)采用兩級(jí)反相放大器,實(shí)現(xiàn)了高增益,提高了帶負(fù)載能力。基于GF 0.18μm CMOS工藝,電路采用Cadence Spectre軟件進(jìn)行仿真。結(jié)果表明,低頻跨阻增益為115.5 dB·Ω,單位增益頻率為1.65 GHz,-3 dB帶寬為10 MHz,等效輸入電流噪聲為1.1 pA·Hz-1/2@1 MHz,能滿(mǎn)足CMUT工作頻率200 kHz~2 MHz的帶寬要求和微弱電流信號(hào)的檢測(cè)要求。該電路采用正負(fù)3.3 V供電,功耗為98 mW,芯片尺寸為145μm×115μm。
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