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摘要：二氧化碳红外传感器读出电路主要应用于基于红外光谱吸收的C02气体浓度检测的仪器中。它将基于红外光谱吸收的C02气体浓度检测电路简化为光源,传感器,读出电路以及MCU,减少了分立器件的使用,具有功耗低,面积小,简化C02气体浓度检测仪器整体电路等优点。该读出电路主要包含对传感器输出电压信号滤波放大电路、提供低温漂带隙基准电压电路和低压差(LDO:Low Drop-Out)线性稳压电路。它将电源管理模块以及信号滤波处理模块集成,减少芯片和分立器件的使用,降低成本,提高集成度,符合二氧化碳气体浓度检测便携式,小型化的发展。论文首先介绍C02红外传感器读出电路的整体结构和功能,分析各个模块的功能和电路结构。然后详细阐述读出电路各个模块的设计,包括各个模块的电路实现,版图设计,前后仿真验证。最后对流片芯片进行测试,对测试的结果的进行分析。论文读出电路芯片设计是基于CSMC0.5μm DPTM (Double Poly Triple Metal)单阱工艺。经过测试所有功能正常实现,性能指标满足要求。经过测试整体电路消耗电流为1.52mA。低温漂带隙基准源温漂小于10.15ppm/℃,温度范围为-40℃-125℃,输出电压为1.25V。芯片产生两个供给片外的1.28V和3.3V的基准电压和一个片内1.67V的基准电压。该读出电路芯片包含两个LDO线性稳压电路模块,分别是2.5V、最大输出电流30mA和3V、最大输出电流100mA。电源电压2.5V供给MCU,3V电源电压供给光源,带有使能端口。通过MCU产生控制信号,控制光源周期性发光,降低功耗。两个LDO模块带有过流保护以及短路保护电路,同时读出电路还具有过温保护的功能,芯片温度过高,将关断LDO工作。滤波放大电路分别对传感器的输出信号“活跃信号”和“参考信号”进行滤波放大,信号滤波放大功能正常实现。