一種應用于CMUT的高增益低噪聲跨阻放大器
杜以恒; 何常德; 張文棟 中北大學儀器科學與動態測試教育部重點實驗室; 太原030051
關鍵詞：跨阻放大器 調節型共源共柵結構 微弱電流信號 微電容超聲換能器
摘要：設計了一種應用于微電容超聲換能器(CMUT)的高增益、低噪聲跨阻放大器。采用調節型共源共柵結構作為跨阻放大器的輸入級,實現了低輸入阻抗、寬頻帶,有效隔離了CMUT的靜態電容和輸入寄生電容對帶寬的影響。輸出級采用兩級反相放大器,實現了高增益,提高了帶負載能力。基于GF 0.18μm CMOS工藝,電路采用Cadence Spectre軟件進行仿真。結果表明,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,能滿足CMUT工作頻率200 kHz~2 MHz的帶寬要求和微弱電流信號的檢測要求。該電路采用正負3.3 V供電,功耗為98 mW,芯片尺寸為145μm×115μm。
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