基于一种新型低压降、高输出电阻镜像电流源, 设计了一种高增益、高功耗效率全差分运算跨导放大器(OTA)。该OTA基于018 μm CMOS工艺设计, 电源电压为18 V。在保证18VPP差分输出电压摆幅的前提下, 获得了较高的直流电压增益。采用NMOS管差分对作为输入的套筒式结构。结果表明, 在23 mA偏置电流、2 pF负载电容下, 该OTA具有119 dB的开环直流增益、526 MHz的增益带宽积和高达77°的相位裕度。额外加入增益提高技术后, 该OTA的开环直流增益可提高到153 dB。

出射激光脉冲功率的变化对大气激光雷达数据采集的准确度具有很大的影响，因此需要对脉冲激光器功率进行准确的检测。基于出射激光脉冲窄脉宽、高重复频率的特点，提出一种针对窄脉冲激光器的功率检测系统。首先，采用光电二极管构成的光电转换电路实现对激光信号的光电转换；其次，采用跨导型峰值保持电路对激光单脉冲进行峰值保持；最后，通过同步触发信号实现单片机对峰值的采集，测出脉冲激光器出射脉冲的功率。经实验测试，该系统适用于大气激光雷达使用的脉宽为10 ns、重复频率为10 kHz、波长为532 nm的激光脉冲功率检测，且测试结果与标准激光功率计相比具有良好的线性关系和精度，满足应用需求。

针对现有电流模式Kerwin-Huelsman-Newcomb(KHN)滤波器的不足, 借助KHN电路对应的信号流图, 设计了一种由一个多输出电流跟随跨导放大器(MO-CFTA)和一个多输出电流控制电流传输跨导放大器(MO-CCCCTA)及2个接地电容构成的电流模式KHN滤波器。它能同时实现低通(LP)、高通(HP)、带通(BP)、带阻(BR)和全通(AP)5种滤波功能, 其极点频率与品质因数能由偏置电流独立调整, 并具有无源与有源灵敏度低、使用元件少、输入阻抗低和输出阻抗高、适于集成等优点。采用PSPICE对电路进行了仿真, 所得结果验证了理论分析的正确性。

设计了一种二极管型非制冷红外探测器的前端电路，该电路采用Gm-C-OP积分放大器的结构，将探测器输出的微弱电压信号经跨导放大器(OTA)转化为电流信号，再经电容反馈跨阻放大器(CTIA)积分转化为电压信号输出。该OTA采用电流反馈型结构，可以获得比传统OTA更高的线性度和跨导值。输入采用差分结构，可以有效地消除环境温度及制造工艺对探测器输出信号的影响。电路采用0.35 μm CMOS工艺进行设计并流片，5 V电源电压供电。Gm-C-OP积分放大器总面积0.012 6 mm2，当输入差分电压为0~5 mV时，测试结果表明：OTA跨导值与仿真结果保持一致，Gm-C-OP积分放大器可实现对动态输入差分信号到输出电压的线性转化，线性度达97%,输出范围大于2 V。

首先介绍了电压型和跨导型峰值保持电路的基本工作原理。利用Multisim9软件, 对影响跨导型峰值保持电路精度的因素进行仿真分析, 得出峰值保持电容的选取, 对保持精度的影响较大。然后, 给出电容容值选取的简化参考公式。最后通过实验, 证明以MAX436为设计核心的跨导型峰值保持电路, 具有较高的峰值保持精度。

脉冲激光探测电路的设计是激光应用领域的重要内容，根据脉冲激光信号的特点，从探测能力、响应时间、稳定性三方面对脉冲激光探测电路的设计进行研究，重点论述了光电探测系统组成的三个重要组成部分：光电探测器、光电转换电路和探测器偏置电路。深入分析了光电探测器的选型、利用电阻进行光电转换电路的特性以及利用跨导放大器进行光电转换电路的特性，对于激光探测系统的设计有一定参考价值。