应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统

王竹萍; 刘汝卿; 郭仙菊; 张珂殊

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应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统

王竹萍, 刘汝卿, 郭仙菊, 张珂殊

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王竹萍, 刘汝卿, 郭仙菊, 张珂殊. 应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2050-2054.

引用本文:

王竹萍, 刘汝卿, 郭仙菊, 张珂殊. 应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2050-2054.

Wang Zhuping, Liu Ruqing, Guo Xianju, Zhang Keshu. Monolithic front-end amplifier for portable laser rangefinder[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(8): 2050-2054.

Citation:

Wang Zhuping, Liu Ruqing, Guo Xianju, Zhang Keshu. Monolithic front-end amplifier for portable laser rangefinder[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(8): 2050-2054.

应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统

1.
中国科学院光电研究院,北京 100094

基金项目:

国家高技术研究发展计划（2008AA121304）;国家科技支撑计划（2012BAH34801）

详细信息

作者简介:
王竹萍（1983-），女，博士，主要从事集成电路波行方面的研究。Email：wangzhuping169@163.com

中图分类号: TN4

Monolithic front-end amplifier for portable laser rangefinder

1.
Academy of Opto-Electronics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100094,China

摘要: 基于0.5 m CMOS 工艺，设计了一款应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统。该芯片主要由前置跨阻放大器（TIPA），差分电压放大器（DVPA），带隙基准源和其它接口电路构成。其中如何设计最适用于激光雷达测距信号处理系统的前置跨阻放大器和差分电压放大器是文中重点关注的对象。测试结果表明，该芯片的跨阻增益可达87.27 dB，-3 dB带宽952.8 MHz，输入等效参考噪声电流17.64 pA/Hz1/2。芯片面积为2.816 mm2（包括焊盘面积），功耗为106.9 mW，其中输出缓冲级功耗占75%。
- 激光雷达测距仪 /
- 前置放大器 /
- 便携式 /
- 可调节共源共栅 /
- 有源电感
Abstract: A monolithic front-end amplifier for portable laser rangefinder was realized in 0.5 m CMOS technology, owing to attaining adequate performance and lower cost simultaneity. It consists of transimpedance pre-amplifier(TIPA), differential voltage post-amplifier(DVPA), band gap reference and other interface circuits. Attention has been paid to design the TIPA and DVPA, which are most appropriate for the laser rangefinder signal processing. The measurement results show that the chip achieves 87.27 dB transimpedance, 952.8 MHz bandwidth, 17.64 pA/Hz1/2 input referred noise current. The die area occupies 2.816 mm2 including pads and dissipates 106.9 mW power consumption with 75% from the output buffer.
- laser rangefinder /
- front-end amplifier /
- portable /
- regulated cascade /
- active inductance

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应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统

1. 中国科学院光电研究院,北京 100094

作者简介:
王竹萍（1983-），女，博士，主要从事集成电路波行方面的研究。Email：wangzhuping169@163.com

收稿日期: 2012-12-30
修回日期: 2013-01-31
刊出日期: 2013-08-25

基金项目:

国家高技术研究发展计划（2008AA121304）;国家科技支撑计划（2012BAH34801）

中图分类号: TN4

关键词:

摘要: 基于0.5 m CMOS 工艺，设计了一款应用于便携式激光雷达测距仪的单芯片全集成前置放大电路系统。该芯片主要由前置跨阻放大器（TIPA），差分电压放大器（DVPA），带隙基准源和其它接口电路构成。其中如何设计最适用于激光雷达测距信号处理系统的前置跨阻放大器和差分电压放大器是文中重点关注的对象。测试结果表明，该芯片的跨阻增益可达87.27 dB，-3 dB带宽952.8 MHz，输入等效参考噪声电流17.64 pA/Hz1/2。芯片面积为2.816 mm2（包括焊盘面积），功耗为106.9 mW，其中输出缓冲级功耗占75%。