تقویت کننده های ترنز-امپدانسی CMOS با بهره بالا و دامنه دینامیکی گسترده
چکیده
برای کاربرد ها و زمینه های سنجش فیبر نوری، یک تقویت کننده ترنز-امپدانسی CMOS با بهره بالا و دامنه دینامیکی گسترده بر اساس فرایند CMOS 0.18 طراحی گردیده است. TIA پیشنهادی متشکل از یک مبدل فشاری- کششی سه مرحله ای می باشد: تعیین پیک سری های القایی، مدار کنترل بهره اتوماتیک، و مدار سیگنال به دیفرانسیل و یک بافر خروجی. مبدل فشاری- کششی شار سه مرحله ای برای دست یای به نرخ بهره بالا استفاده می شود. روش اوج رسانی سری های القایی در این طراحی برای گسترش پنهای باند استفاده شود. مدار کنترل بهره خودکار برای دست یابی به دامنه دینامیکی گسترده استفاده می شود. به منظور کاهش انعکاس و بازتاب سیگنال، بافر خروجی به این طرح افزوده می شود. به دلیل خروجی سیگنال مبدل فشاری کششی شار سه مرحله ای و ورودی های دیفرانسیلی بافر خروجی، مدار سیگنال به دیفرانسیل بایستی در طرح برای تکمیل تطبیق تنظیم شود.
1- مقدمه
اخیرا، روش استفاده از فیبر نوری به عنوان حسگری برای تشخیص دفورماسیون زمینه ای، اختلاف و یا دفورماسیون ساختار پیشنهاد شده است. شکل 1 سیستم سنجش فیبر نوری ای را نشان می دهد که عمدتا شامل منابع نوری، فیبر نوری انتقال، هد سنجش، شناساگر نوری و ماژول پردازش سیگنال می شود. در این سیستم، امپلی فایر یا تقویت کننده ترنز-امپدانسی به عنوان یک فرانت اند ماژول پردازش سیکنال برای تبدیل جریان های نوری کوچک از شناساگر نوری به یک سیگنال ولتاژ تقویت شده استفاده می شود. از این روی TIA دارای نرخ بهره بالایی است. در عین حال دارای یک دامنه دینامیکی گسترده و نویز پایین است زیرا جریان نوری بالا در TIA اشباع شده و موجب می شود تا به سیگنال ورودی غیر حساس باشد(1).
abstract
For the optical fiber sensing applications, a new CMOS transimpedance amplifier (TIA) with high gain and wide dynamic range has been designed based 0.18 m CMOS process. The TIA proposed consists of three-stage cascade push pull inverter, inductive-series peaking, automatic gain control (AGC) circuit, signal to differential circuit, and output buffer. Three-stage cascade push pull inverter is used to achieve enough high gain. The inductive-series peaking technique is employed in this design to extend further the bandwidth. Automatic gain control circuit is used to realize wide dynamic range. In order to reduce the signal reflection, output buffer is added in this design. Owing to the signal output of three-stage cascade push pull inverter and the differential inputs of output buffer, Single to differential circuit must be set in the design to complete the matching.
1. Introduction
Recently, a method of using an optical fiber as a sensor for detecting,for example, grounddeformation,thedistortionordeformation of a structure, etc., has been proposed. Fig. 1 shows the optical fiber sensing system which mainly includes optical source, transmission optical fiber, sensing head, photodetector, and signal processing module. In this system, a transimpedance amplifier (TIA) is used widely as the front-end of signal processing module to convert the small photocurrent from the photo-detector to an amplified voltage signal. Therefore, the TIA has better possess a high gain. At the same time, it should have a wide dynamic range (DR) and low noise because the large input photocurrent saturates the TIA and makes it insensitive to the input signal [1].
چکیده
1- مقدمه
2- پیاده سازی و اجرای مدار
3- نتایج شبیه سازی
4- نتیجه گیری
abstract
1. Introduction
2. Circuit implement
3. Simulation results
4. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه