A Novel Piezoelectric Hydrophone ASIC With Low Input Noise Floor

水听器 专用集成电路 声学 压电 噪音(视频) 噪声地板 电子工程 电气工程 材料科学 计算机科学 噪声测量 工程类 降噪 物理 图像(数学) 人工智能
作者
Jinpeng Liu,Yuntao Liu,Zhiheng Huang,Shuo Fang,Ying Wang
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:74: 1-11 被引量:1
标识
DOI:10.1109/tim.2025.3542114
摘要

Due to the susceptibility of piezoelectric hydrophones to low-frequency noise when operating underwater, their detection accuracy and efficiency are often compromised. To address this issue, this article explores a low-noise piezoelectric hydrophone application-specific integrated circuit (ASIC) designed for low-frequency environments. The design primarily includes a time-multiplexed charge-sensitive amplifier (CSA) based on correlated double sampling (CDS), a double-Miller compensation three-stage amplifier (DMCTA), a time-multiplexed fully differential programmable gain amplifier (PGA) with a chopper (TMFDPC), a folded cascode op-amp with auxiliary gain (FCOAG), and a low-pass filter (LPF). The CSA, TMFDPC, and LPF are all designed based on CDS and achieve time-division multiplexing, significantly suppressing voltage fluctuations caused by time-discontinuity issues, thereby reducing the noise level of the circuit. The TMFDPC incorporates a chopper structure to suppress 1/f noise and input offset. The switch design mitigates clock feedthrough (CF) and channel charge injection (CCJ) effects. The DMCTA and FCOAG ensure the high-performance operation of the CSA and TMFDPC. The proposed analog front end (AFE) has been fabricated in a 0.18- $\mu $ m CMOS process with an area of 0.698 mm2 and operates under a 5-V power supply. Test results indicate that the transient characteristics align with theoretical research and simulation results, with a working frequency as low as 0.8 Hz. The input noise of the ASIC is $2.6~\mu $ Vrms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
领导范儿的应助被科研通管家采纳,获得20
刚刚
轻松的小笼包完成签到,获得积分10
1秒前
阳光的冷霜完成签到,获得积分10
1秒前
自由乘云发布了新的文献求助10
2秒前
666关闭了666的文献求助
2秒前
2秒前
Nyctophonia完成签到,获得积分10
2秒前
酷波er的应助被王姝涵采纳,获得10
2秒前
FPK完成签到,获得积分10
3秒前
多喝水完成签到,获得积分10
3秒前
朝夕发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
大模型的应助被HanQing采纳,获得10
3秒前
刘欣怡发布了新的文献求助10
4秒前
lu完成签到,获得积分10
4秒前
Seven发布了新的文献求助10
4秒前
一心完成签到,获得积分10
4秒前
Criminology34的应助被77采纳,获得10
4秒前
CRISPR666完成签到,获得积分20
4秒前
p1发布了新的文献求助10
4秒前
chris chen完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
cjzj完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
张春铃完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
维尼完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
温暖的宝马完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
今后的应助被Lucas采纳,获得10
7秒前
cindy完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
swamp完成签到,获得积分10
8秒前
执着谷兰的应助被kong采纳,获得10
8秒前
江颖芋发布了新的文献求助10
8秒前
YY发布了新的文献求助10
9秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
9秒前
赵一铭发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Transcriptional Profiling Shows that Gcn4p Is a Master Regulator of Gene Expression during Amino Acid Starvation in Yeast 750
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8125420
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9528742
关于积分的说明 21574850
捐赠科研通 7705189
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3416513
关于科研通互助平台的介绍 2542223
邀请新用户注册赠送积分活动 2457445