自适应高效率LED背光驱动控制电路

针对因LED导通压降不同而产生的额外功率损耗问题,设计了一种带自适应控制的多通道LED背光驱动控制电路,通过自适应控制,最小化线性电流调节器上的电压。基于0.18μm BCD工艺搭建了一种适用于自适应控制的线性电流调节器,可实现通道电流0~48 mA线性可调,电流分辨率为0.2 mA,不同工艺角以及温度下的全电流范围误差小于0.1%,版图面积为0.504 mm^(2)。仿真结果显示,当通道电流为20 mA时,带自适应控制的三通道LED驱动电路的电源效率为95.2%,其中线性电流调节器的功率损耗降低了74%。

一种CMOS阻抗谱测量电路设计

为了实现待测阻抗实部与虚部的提取,设计了一款基于0.18μm CMOS工艺的阻抗谱测量电路,其通过频率响应分析法在数字域中进行累乘与累加的操作,从而得到阻抗谱。该阻抗谱测量电路由Δ-Σ调制器和数字抽取滤波器等电路组成。相较于传统阻抗谱检测电路而言,该电路采用无运放Δ-Σ调制器结构,能对电流信号进行直接转换,减少了一个跨阻放大器(TIA)和一个跨导放大器(OTA),极大程度地减小了芯片的功耗和面积。仿真结果表明,在2 MHz的采样时钟下,2 kHz的带宽内,调制器的信噪失真比(SNDR)达到66.5 dB,有效位数(ENOB)达到10.75 bit,当电源电压为1.8 V时,电路功耗低至140μW。电路的阻抗谱输出与电流呈现良好线性关系。

一种应用于EEPROM的快速升压电荷泵设计

设计了一种能快速升压的片上电荷泵电路。当电荷泵用于为EEPROM存储单元提供擦除及写入操作需要的高压时,其升压速度是重要的设计指标之一。研究发现,使用NPN晶体管代替传统Dickson电荷泵中的NMOS管组成升压链路后,能够提高电荷泵的升压速度和输出电压,且NPN晶体管能够用三阱CMOS工艺制作,不需要更复杂的BiCMOS工艺。基于0.18μm三阱CMOS工艺设计了电荷泵系统,包括时钟产生电路和12级采用NPN晶体管的Dickson电荷泵,其中时钟产生电路产生的两相不交叠时钟用于驱动电荷泵,避免电荷在泵电容间反向流通,同时增加预充管进一步提高升压速度。仿真结果显示,在5 V电源电压下,电荷泵的输出电压仅需2.06μs就能达到16 V,比传统的12级Dickson电荷泵快了2.51μs,实现了快速升压的目的。