适用于可携式高精度模拟助听器低压低功耗芯片设计技术研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jian_mei
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着可携式助听器的推广和纽扣电池的使用,低压,低功耗和高精度成为助听器芯片设计的热点,其旨在提高助听器的电池使用寿命和声音音质,以满足听力缺陷患者的需求。   本选题面向最具代表性的模拟助听器,对其前端和后端电路芯片设计中的关键技术进行研究和改进,在低压低功耗芯片下实现信号处理的高精度,并为同类芯片设计打下理论基础。   本文通过比较传统前端电路系统的增益控制方式,明确了影响模拟助听器性能的关键参数,在前端电路系统设计中提出电流模前馈增益控制方式和双模反馈增益控制方式。在电流模前馈增益控制方式中,通过电流模前馈增益控制技术实现了数字信号控制增益以及高精度的前端系统。在模拟反馈双模增益控制方式中,通过在不同工作状态下电阻阵列与MOS管等效电阻阵列的交替使用,实现了精度和增益控制的优化。同时在相应的电路设计中提出功耗自适应技术实现处理音频信号在功耗方面进行优化。   在后端电路系统设计中,本文提出附带滤波功能的驱动方式,同时采用功耗可适应性AB类驱动运放,以实现低电源电压下对极低扬声器阻抗驱动以及模拟助听器系统芯片的低功耗和高精度。   在电流模前馈增益控制和模拟反馈双模增益控制系统测试中,当电源电压为1V时,其典型等效输入噪声均为4μVrms;等效输入失调电压均在35μV以内;且两个系统在输出摆幅为560mVp-p和700mVp-p时的总谐波失真分别达到-69dB和-65dB。在整体模拟助听器系统芯片联合测试中,系统芯片可以驱动等效电阻为16ohm扬声器,功耗为2mW。当整体模拟助听器在电源电压为1V且输出摆幅为300mVp-p时,其总谐波失真仅为-60dB,与以前报道的模拟助听器系统芯片相比,失真度减小了大约十倍。   设计采用0.13μm标准CMOS工艺,先后共进行了两次流片,成功进行了模拟演示并完成了模拟助听器全面的功能验证和性能测试。
其他文献
苜蓿属Medicago L.植物是豆科Leguminosae植物中的重要类群,其中紫花苜蓿M。sativa L.、黄花苜蓿M. falcata L.及多变苜蓿M. varia Martyn是温带草原广泛分布的优良牧草,对我国畜牧
随着城市化的发展和城市人口密度的增加,人类活动向城市土壤输入大量的重金属,造成城市土壤重金属污染越来越严重。城市土壤重金属通过地面扬尘、地表径流、食物链传递等途径严
H2O2作为信号分子可以接受外界刺激、响应环境胁迫和调节发育过程,同时还能调控抗氧化酶基因和相关防御基因的表达。本研究利用四种不同的材料,以外源、内源和介导等三种形式的
三元合金直接带隙InGaAs材料是适用于短波红外探测应用的优良材料,其具有高的迁移率、灵敏度和量子效率,良好的抗辐照特性和稳定性,成熟的材料生长与加工工艺等显著优点,已被广泛
现代农业生产的可持续发展与农作物营养利用效率的改良紧密相关。氮素作为植物生长发育所必需的大量营养元素之一,对农作物产量的影响至关重要。植物氮素利用效率(nitrogen us
在网络信贷支付迅速发展的背景下,培养大学生正确消费观念极为必要.基于此,本文分析了大学生消费观的现状及问题成因,同时提出了构建良好的校园消费环境、充分发挥网络及新媒
随着多媒体信息处理和网络通信技术的飞速发展,视频编码已成为信息产业的基础核心技术之一。H.264/AVC是由ISO/IEC和ITU—T联合制定的新一代视频编码标准,具有更高的压缩效率
三通道凝视相机工作于复杂太空电磁环境中,它集成了斯特林制冷机、二维指向系统等存在严重电磁干扰源的运动部件,来自该系统外部和内部的电磁干扰降低了它的探测性能。三通道凝
随着信息技术的不断创新与互联网的迅速普及,电子商务的出现给人们的生活带来了极大便利.在人们日益更新的需求面前,互联网消费金融市场应运而生并逐渐兴起.这种新兴的金融服
PQT模型是笔者以RFM模型为基础,结合卷烟消费者实际特点,重新定义模型关键要素,构建的适合对卷烟消费者聚类分析的原创分析模型.通过该模型的应用,可以进一步细分卷烟消费者