A transimpedance amplifier for capacitive micromachined ultrasonic transducers

Bu tezde kapasitif mikroişlenmiş ultrasonik çeviriciler (CMUT) için transempedans yükselteçi (TIA) tasarımı anlatılmaktadır. CMUT'lar almaç olarak kullanıldıklarında elektriksel olarak yüksek empedansa sahiptirler. CMUT ile yüksek empedanslı yükselteç arasındaki herhangi bir kapasitans, CMUT'ın frekans cevabını kötüleştirir. Bu nedenle CMUT'ın çıkış voltajı yerine CMUT'ın çıkış akımı yükseltilmelidir. Bu yöntem transempedans yükselteci kullanımını gerektiri. Tasarlanmış olan TIA 30 MHz bant genişliğine ve 400 kohm transempedans kazancına sahiptir. TIA'nın 10 MHzdeki giriş akım gürültüsü 270 fA/karekök(Hz) dir. TIA'ya, kaynak direnci 200 kohm olan bir CMUT bağlandığında 10 MHzdeki gürültü işareti (NF) 2.7 dB olmaktadır. TIA'nın güç tüketimi 10.5 mW ve serim ölçüleri 133um x 45um dir.