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CMOS V-I转换器设计
CMOS V-I 转换器设计 V-I 转换器是 VFC 中决定线性度、输入范围和功耗的核心单元。在低压低功耗约束下，设计高线性度、Rail-to-Rail 输入的 V-I 转换器是 VFC 系统设计的主要挑战。本文基于 Azcona Voltage-to-Frequency Converters: CMOS Design and Implementation Ch.3.1 系统整理。 前后关系 前置知识： MOS晶体管模型与特性 — 跨导 g_m、体效应 g_mb 电流镜基础与Cascode电流镜 — 电流镜是实现V-I转换的关键 运算放大器设计 — OTA 是 V-I 转换的核心放大器 内部...
CMOS VFC完整设计实例
CMOS VFC 完整设计实例 Azcona 等人在 0.18-μm CMOS 工艺下实现了四款完整的 VFC 芯片：VFC1（可编程，1.8V/<0.4mW）、VFC2（Rail-to-Rail，1.2V/<70μW）、VFC3/VFC4（差分输入，1.2V/<75μW）。所有芯片均经过流片验证，覆盖全温度范围（-40°C ~ +120°C）和电源电压变化测试。本文基于 Azcona Voltage-to-Frequency Converters: CMOS Design and Implementation Ch.4。 前后关系 前置知识： VFC压频转换器基础与架构 —...
VFC偏置与控制电路
VFC 偏置与控制电路 除了 V-I 转换器外，VFC 系统还需要偏置电路（β-Multiplier 产生与电源/温度无关的参考电流）、双向电流积分器（对 C_int 交替充放电）和控制电路（电压窗口比较器 VWC 设定 V_H/V_L 阈值）。这些单元电路的性能直接影响 VFC 的频率精度、温度稳定性和功耗。本文基于 Azcona Voltage-to-Frequency Converters: CMOS Design and Implementation Ch.3.2-3.4。 前后关系 前置知识： 电流镜基础与Cascode电流镜 — 电流镜是偏置电路和积分器的基本构建块 MOS晶体管模...
VFC压频转换器基础与架构
VFC 压频转换器基础与架构 电压-频率转换器 (VFC) 属于准数字转换器家族，其输入为模拟电压 V_in，输出为频率 f_0 与输入电压成线性比例的信号 (f_0 = k·V_in)。VFC 输出可直接通过单数字 I/O 口接入微控制器，利用内部计数器完成最终数字化。与 VCO 的区别在于 VFC 有更严格的设计规格：高刻度因子精度和稳定性、宽动态范围(4-decade+)和低线性度误差(<0.1%)。本文基于 Azcona Voltage-to-Frequency Converters: CMOS Design and Implementation Ch.1-2 提炼。 前后关系 ...
Azcona Voltage-to-Frequency Converters CMOS Design and Implementation 深度解析
Azcona: Voltage-to-Frequency Converters — CMOS Design and Implementation 来源: Cristina Azcona Murillo, Belén Calvo Lopez, Santiago Celma Pueyo, “Voltage-to-Frequency Converters: CMOS Design and Implementation,” Springer, 2013, ISBN 978-1-4614-6236-1 (Analog Circuits and Signal Processing Series).