基于紅外傳感器的CO2濃度檢測讀出電路設計.pdf

1、隨著二氧化碳濃度檢測系統的廣泛應用，高精度、小體積、穩(wěn)定性強的檢測系統成為了重要的發(fā)展方向。檢測二氧化碳濃度的方法有很多，本論文設計的讀出電路基于雙通道二氧化碳紅外傳感器，對傳感器輸出的兩路信號進行濾波放大，同時為整個檢測系統提供電源。
　　本文采用全定制模擬集成電路設計方法，將有源濾波器與電源模塊集成，以達到減小體積的目的，同時采用性能穩(wěn)定的電路結構加上電路保護模塊，以增強電路的穩(wěn)定性。本論文首先描述了二氧化碳濃度檢測系統的組成

2、，介紹了二氧化碳紅外傳感器的基本原理，對讀出電路進行了模塊的劃分。其次詳細介紹了各模塊的基本原理，并對設計指標進行了分析。然后分模塊完成電路原理圖設計并給出前仿真結果，再介紹版圖設計中的基本規(guī)則，并依此完成各模塊的版圖設計及后仿真。最后設計測試電路，完成測試并對結果進行比較和分析。讀出電路主要由雙通道帶通濾波放大器、帶隙電壓基準以及兩路線性低壓差穩(wěn)壓器組成。設計要求第一路帶通濾波器中心頻率為10Hz、中頻增益達到66dB。第二路帶通濾波

3、器中心頻率為10Hz、中頻增益達到77dB。帶隙電壓基準輸出電壓為1.25±0.12V、電源抑制達到-70dB、溫漂系數10ppm/℃。第一路線性低壓差穩(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工具進行原理圖和版圖的設計，利用Spectre對電路進行仿真驗證，對16個芯片進行測試與