传感器信号接口与处理电路设计
课程编码：180093085401M3003Y
英文名称：Sensory Signal Interface and Processing Circuit Design
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业课
主讲教师：杨海钢等
教学目的要求
本课程是新一代电子信息技术专业课。本课程讲授传感器信号接口与处理电路设计有关的基础性内容，首先介绍传感器及其接口电路在现代电子系统中的作用和地位，使学生了解学习传感器信号接口与处理电路设计的重要性；接下来介绍传感器信号接口与处理电路设计所需基本知识，包括传感器系统构成、主要性能参数、非理想特性、噪声机理与分析、低噪声与低失调放大器、仪表放大器、电压型/电流型/电容型传感器接口电路、谐振式传感器接口电路、自动增益控制、阻抗检测、校准、补偿以及低功耗模数转换等。通过本课程学习，使学生掌握传感器信号接口与处理电路设计的基本技能，为从事相关研究和开发奠定基础。
预修课程
电路基础，模拟电路，数字电路，半导体物理，集成电路基础
大纲内容
第一章 传感器及接口电路技术概述 2.0学时
第1节 传感器简介
第2节 传感器与接口芯片机理
第二章 传感信号极低噪声检测处理技术基础 7.0学时
第1节 传感器非理想特性
第2节 随机噪声基础
第3节 噪声分析与极低噪声设计优化方法
第4节 第一节 噪声性能测试
第三章 低噪声与低失调电路设计技术 3.0学时
第1节 失调电压与器件失配
第2节 1/f噪声与失调的动态消除技术
第四章 电压型传感器接口处理芯片设计技术 3.0学时
第1节 电压检测型传感器技术
第2节 仪表放大器设计概述
第3节 神经与脑电信号检测电路设计
第五章 电阻型传感器接口处理芯片设计技术 2.0学时
第1节 电阻型传感器简介
第2节 电阻型传感器接口电路设计
第六章 电容型传感器接口处理电路芯片设计技术 4.0学时
第1节 电容型传感器简介
第2节 电容传感接口电路结构
第3节 电容传感接口电路噪声分析与优化
第4节 电容型惯性传感器概述与接口电路实例
第七章 电流型传感器接口处理电路芯片设计技术 3.0学时
第1节 电流型微传感器与接口简介
第2节 微电流检测电路设计
第八章 谐振式传感器及接口处理芯片设计技术 2.0学时
第1节 谐振式传感器简介
第2节 谐振式传感器接口电路结构
第九章 接口芯片低功耗设计与自动增益控制技术 2.0学时
第1节 低功耗需求与低功耗设计技术综述
第2节 麦克风传感器与自动增益控制技术
第十章 传感器校准与补偿技术 2.0学时
第1节 非线性补偿技术
第2节 片上温度检测与补偿技术
第十一章 低功耗模数转换技术 3.0学时
第1节 模数与数模转换技术基础
第2节 低功耗奈奎斯特速率转换器设计
第3节 低功耗过采样转换技术概述
第十二章 其他接口电路与设计考虑 7.0学时
第1节 常见微弱信号检测方法
第2节 干扰来源与抗干扰技术
第3节 其他接口电路模块设计
参考书
课程教师信息
杨海钢，中国科学院空天信息创新研究院，研究员，博士生导师，主要从事大规模高可靠FPGA芯片与EDA软件系统研发、数模混合集成电路设计研究。 尹韬，中国科学院半导体研究所，副研究员，硕士生导师，主要从事微传感信号检测与处理芯片设计技术研究。