电容倍增电路研究进展

发布时间：2020-12-27 21:35

　　模拟滤波器在生理信号前端处理集成电路中是至关重要的模块,它直接影响到所获取的信号质量。由于生理信号的频率范围极低,模拟滤波器中大数值电容的片上实现是亟需解决的问题。总结了电容倍增电路的研究进展,对电流模式倍增电路、电压模式倍增电路、基于电流电压转换方式的电容倍增电路、非平衡电容倍增电路等关键技术进行了提炼和分析,并且展望了电容倍增电路未来的研究方向。 

【文章来源】：科技导报. 2020年07期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

电流模式的电容倍增电路

Germanovix等对此方法进行了改进（图2)[9]，通过将MOS管偏置在亚阈值区，降低功耗，包括放大电路部分在内的整体功耗达到175 nW，电容放大倍数达到100倍。但是，由于MOS管的亚阈值区比较窄，因此，此方法的电容放大倍数可调范围很小。2 电压模式电容倍增电路

如图3[10]所示，基于Miller效应，若将C跨接在放大电路（Av）的输入输出之间，则在输入输出节点处的等效电容，分别为Ceq1≈|Av2|C,Ceq2≈C,Av2=gm2ro2。Av2是放大电路的放大倍数，gm2ro2是放大级的跨导和输出电阻。所以，在节点1处将产生放大的等效电容。这种方法的缺点是，输出电阻ro与沟道长度调制因子λ强烈相关，受制造工艺、温度和漏源电压的影响。所以，电容放大倍数会有很大波动，不适用于需要精确放大倍数数值的情况。此外，张元亭研究团队[11]还曾设计带有Gain boosting新补偿结构的超低频率二级放大器（图4[11]），在一定的带宽下，采用传统Miller补偿的二级运算放大器所需的补偿电容是采用Gain boosting补偿结构的二级放大器所需补偿电容的1.2750万倍。

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种适用于生理信号的OTA-C滤波器[J]. 李严.  微电子学. 2017(04)
[2]可穿戴式医疗芯片研究进展[J]. 李严.  科技导报. 2017(02)
[3]一种用于可穿戴式生理参数检测的集成电路[J]. 李严,张元亭.  电子技术应用. 2016(11)



本文编号：2942524