微电容超声换能器的前端专用集成电路设计

摘要：

针对微电容超声换能器(CMUT)微弱电流信号检测的要求,设计了一种用于CMUT的前端专用集成电路——运算放大器(OPA)电路.运算放大器电路采用两级放大结构,第一级采用全差分折叠-共源共栅结构,输出级采用AB类控制的轨到轨输出级,在运算放大器电路反相输入端和输出端通过一个反馈电阻实现CMUT电流信号到电压信号的转换.采用Global-Foundries 0.18 μm的标准CMOS工艺进行了仿真设计和流片,芯片尺寸为226 μm×75 μm.仿真结果表明,运算放大器的开环增益为62 dB,单位增益带宽为30 MHz,在3 MHz处的输入参考噪声电压为2.9 μV/Hz1/2,电路采用±3.3V供电,静态功耗为11 mW.测试结果表明仿真与实测结果相符,该运算放大器电路能够实现CMUT微弱电流信号检测功能.

关键词：专用集成电路(ASIC)、运算放大器(OPA)、微电容超声换能器(CMUT)、微弱电流信号、互补型金属氧化物半导体(CMOS)

所属期刊栏目：44

分类号：TN432(微电子学、集成电路（IC）)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划;山西省工程重点学科建设计划

在线出版日期：2019-05-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：251-256