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MEMS谐振器中高增益跨阻放大器设计
  • ISSN号:1000-7180
  • 期刊名称:《微电子学与计算机》
  • 时间:0
  • 分类:TN432[电子电信—微电子学与固体电子学]
  • 作者机构:中国科学院微电子技术研究所,北京100029
  • 相关基金:国家自然科学基金(61234007)
中文摘要:

微机械(MEMS)圆盘谐振器的振荡器具有相位噪声低,抖动小,温漂小等特点.采用TSMC0.18μmCMOS工艺设计实现了一款用于驱动MEMS圆盘谐振器的高增益、低噪声和低功耗跨阻放大器.该放大器采用低功耗宽带电流预放大和电流电压转换级输入技术,结合基于Cherry-Hooper反相器电压放大的电路结构,实现了增益、带宽、噪声、低电源电压和动态范围等指标间的折衷,成功驱动了MEMS圆盘谐振器.Spectre仿真表明,单端跨阻增益高达115dBΩ,-3dB带宽超过500MHz,等效输入噪声电流平均值为25pA/槡Hz,功耗仅为17.6mW,芯片面积(包括所有PAD)为620μm×620μm.

英文摘要:

Disc-Like MEMS oscillators are compared with quartz crystal oscillator counter parts in terms of phasenoise,jitter, and temperature stability. Base on these characteristics, a high gain, low noise and low power transimpedanee amplifier is proposed to implement and driver a Disc-Like MEMS oscillator using TSMC 0. 18 μm CMOS technology. Aiming at Disc-Like MEMS oscillators having a parasitic capacitance of 0. 5 pF, a low power broadband current pre-amplifier combined with a current-to-voltage conversion stage and an inverter based wideband Cherry-Hooper amplifier are used to realize the good tradeoff between gain, bandwidth, noise, lower power voltage and dynamic range. Spectre simulation indicate:the single-end transimpedance gain is 115 dBΩ, the 3 dB bandwidth is beyond 500 MHz, the average input equivalent noise current is 25 pA√Hz , and the power dissipation is only 17. 6 mW,The die size (including all the PADs) is as small as 620 μm×620 μm.

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期刊信息
  • 《微电子学与计算机》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科技集团公司
  • 主办单位:中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所
  • 主编:李新龙
  • 地址:西安市雁塔区太白南路198号
  • 邮编:710065
  • 邮箱:mc771@163.com
  • 电话:029-82262687
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7180
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1123/TN
  • 邮发代号:52-16
  • 获奖情况:
  • 航天优秀期刊,陕西省优秀期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17909