基于紅外傳感器的CO2濃度檢測(cè)讀出電路設(shè)計(jì).pdf

1、隨著二氧化碳濃度檢測(cè)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，高精度、小體積、穩(wěn)定性強(qiáng)的檢測(cè)系統(tǒng)成為了重要的發(fā)展方向。檢測(cè)二氧化碳濃度的方法有很多，本論文設(shè)計(jì)的讀出電路基于雙通道二氧化碳紅外傳感器，對(duì)傳感器輸出的兩路信號(hào)進(jìn)行濾波放大，同時(shí)為整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)提供電源。
　　本文采用全定制模擬集成電路設(shè)計(jì)方法，將有源濾波器與電源模塊集成，以達(dá)到減小體積的目的，同時(shí)采用性能穩(wěn)定的電路結(jié)構(gòu)加上電路保護(hù)模塊，以增強(qiáng)電路的穩(wěn)定性。本論文首先描述了二氧化碳濃度檢測(cè)系統(tǒng)的組成

2、，介紹了二氧化碳紅外傳感器的基本原理，對(duì)讀出電路進(jìn)行了模塊的劃分。其次詳細(xì)介紹了各模塊的基本原理，并對(duì)設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行了分析。然后分模塊完成電路原理圖設(shè)計(jì)并給出前仿真結(jié)果，再介紹版圖設(shè)計(jì)中的基本規(guī)則，并依此完成各模塊的版圖設(shè)計(jì)及后仿真。最后設(shè)計(jì)測(cè)試電路，完成測(cè)試并對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較和分析。讀出電路主要由雙通道帶通濾波放大器、帶隙電壓基準(zhǔn)以及兩路線(xiàn)性低壓差穩(wěn)壓器組成。設(shè)計(jì)要求第一路帶通濾波器中心頻率為10Hz、中頻增益達(dá)到66dB。第二路帶通濾波

3、器中心頻率為10Hz、中頻增益達(dá)到77dB。帶隙電壓基準(zhǔn)輸出電壓為1.25±0.12V、電源抑制達(dá)到-70dB、溫漂系數(shù)10ppm/℃。第一路線(xiàn)性低壓差穩(wěn)壓器輸出為3±0.3V、最大輸出電流為90±9mA。第二路線(xiàn)性低壓差穩(wěn)壓器輸出為2.5±0.2V、最大輸出電流為27±3mA。整體電路的靜態(tài)電流小于2mA。
　　本文利用Cadence EDA工具進(jìn)行原理圖和版圖的設(shè)計(jì)，利用Spectre對(duì)電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證，對(duì)16個(gè)芯片進(jìn)行測(cè)試與