超低功耗CMOS电压基准源技术研究进展

当前,随着物联网微型设备的发展,电压基准源作为电子设备中集成电路的基本模块,需要在非常有限的电源电压和功率下工作。此外,电压基准源还需要在工艺、电源电压、温度变化时能够提供稳定的输出电压。相比于使用双极型晶体管和大电阻的低功耗带隙电压基准源,CMOS电压基准源仅使用少数MOS器件,可以工作在更低的电源电压,具有更小的面积,并且其功耗可降至皮瓦级别。本文旨在全面回顾和探讨当前主流的超低功耗CMOS电压基准源技术。首先介绍其基本结构,针对超低功耗应用重点介绍自偏置和泄漏偏置结构,分析其工作原理及性能差异。然后,围绕基准电压的工艺偏差,线性灵敏度和温度特性,总结了目前已有的超低功耗CMOS电压基准源技术优化方案。最后,探讨了超低功耗CMOS电压基准源技术面临的挑战。

一种应用于SoC芯片的无片外电容LDO稳压器设计

基于0.18μm标准CMOS工艺,设计了一种应用于SoC芯片的无片外电容LDO稳压器电路。稳压器电路包括传统的LDO模块和瞬态增强辅助电路模块。源于LDO稳压器的工作原理以及如何增强误差放大器(EA)摆率的思想,提出一种新型的带开关电容瞬态增强电路。LDO稳压器的负载发生瞬态变化时,瞬态增强电路迅速响应,调整输出电压Vout。开关电容导通与关断时能够抑制Vout的跳变和缩短响应后建立时间,克服传统LDO稳压器Vout跳变与建立时间相互制约的缺陷。仿真结果表明:输入电压在1.8~5 V时,输出电压为1.8 V,线性调整率为0.122 mV/V,静态电流为45.3μA,负载阶跃从50μA到50 mA(反之亦然)的恢复时间均小于0.6μs,可满足SoC芯片的更高要求。

一种改进的高精度低功耗过温保护电路

为了防止芯片过热,提高芯片可靠性和稳定性,文中提出一种改进的高精度、低功耗,具有迟滞功能,结构简单的过温保护电路.基于JAZZBCD0.5μm工艺库模型,采用Cadence的Spectre仿真器进行模拟验证,结果表明:当温度超过140℃时,电路输出信号发生翻转,控制芯片停止工作;当温度降至118℃时,恢复芯片工作.在电源电压VDD工作范围2.9～6V内,过温保护阈值变化量为0.275℃,迟滞阈值变化量为0.225℃.典型工作状态下,电路的静态电流为46μA.因此该电路适用于各种电源管理芯片.

一种带有温度补偿电路的射频功率放大器

针对无线通信应用的射频功率放大器,提出了一种新颖的温度补偿电路。应用该温度补偿电路,设计了一款基于In Ga P/Ga As HBT工艺的两级F类功率放大器。该功率放大器采用了带温度补偿特性的有源偏置电路,能有效地提高线性度,补偿温度引起的性能偏差;输出匹配网络采用F类功率放大器谐波理论而设计。在1 920~1 980 MHz频段和电源电压3.4 V条件下,测得常温状态该功率放大器增益为27 d B;输出功率在28 d Bm时功率附加效率达到42%,邻信道功率比为?36 d Bc;在?20℃~80℃之间功率附加效率和邻信道功率比基本不变。

基于高性能升压转换器的跨导误差放大器

在分析峰值电流模式升压转换器原理的基础上,设计了一种结构新颖,高精度高性能跨导误差放大器。提出了将具有动态电流自补偿功能的基准电压电路复用为误差放大器输入级的新方法,克服了传统外接基准电压时误差放大器易受干扰和基准电路设计复杂的缺点,提高了误差信号精度和放大器跨导。设计了输出电阻可调电路,简化了补偿网络设计。电路用0.6μmBiCMOS工艺实现,测试表明:3V输入电压,1.2MHz工作频率下,误差放大器开环电压增益57dB,跨导322μS,输入偏置电流小于50nA;升压转换器输出电压15V,输出纹波小于5mV。

一种对负载不敏感的高功率平衡功率放大器

针对卫星通信终端，采用功率合成架构设计了一个高输出功率的平衡功率放大器。功率合成架构通过在两路放大器的输出匹配网络中引入土45。的相移，可使该平衡功率放大器具有对负载失配容忍度更高和对负载变化不敏感等特性。该平衡功率放大器采用InGaP／GaAsHBT工艺，工作电压为5v°测试结果表明：在1．5～1．7GHz频段内的增益为32dB左右，饱和输出功率为38dBm，功率附加效率为43％，当负载失配时仍能保持良好的射频特性。

Sigma Delta调制器高效行为级建模

提出一种宏模型和Verilog-A模型相结合的方法对两阶、1位量化的Sigma Delta调制器进行建模.对调制器中的关键模块采用宏模型建模,对功能性模块采用Verilog-A描述.在Cadence环境下,基于华虹NEC0.25μm CMOS工艺对模块进行设计和仿真,并与实际电路模块仿真结果和仿真时间进行对比,给出两种情况下调制器总体电路的SNR仿真结果.结果显示:这种建模方法既达到了较高的精度,又取得了较快的仿真速度.

一种增益提升和摆率增强的运算跨导放大器

为了解决传统电流镜运算跨导放大器(OTA)在低压、低功耗条件下增益和摆率严重受限的问题,提出了一种基于互补翻转电压跟随器(FVF)的运算跨导放大器,有效提升跨导和最大输出电流,从而达到增益提升和摆率增强的目的。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺进行设计和验证。仿真结果表明,在1.8 V电源电压下,与同等静态功耗的传统电流镜OTA相比,提出的互补FVF型OTA增益提高了11 dB,单位增益带宽提升了2倍,正、负摆率分别提升了6.7倍和6.1倍,比单FVF型OTA有更好的性能提升效果。

包络跟踪电源调制技术研究进展

包络跟踪功率放大器(Envelope Tracking Power Amplifier,ETPA)具有高效率和高线性度等优势,已成为目前现代移动通信技术的研究热点。包络跟踪电源调制器是ETPA的关键模块之一,因为它能够提升PA在功率回退时的效率,从而提升整个通信系统的效率。首先介绍包络跟踪技术(Envelope Tracking,ET)和包络消除与恢复技术(Envelope Elimination and Restoration,EER),对比两者的性能差异,重点介绍ET技术,分析其最常用的混合型包络放大器(Hybrid Envelope Tracking Amplifier,HETA)电路结构以及电路的关键的设计参数,然后对比和总结目前已有的HETA技术优化方案,接着列举ET技术在移动通信中的实际应用,最后考虑ET技术将要面临的挑战。

基于复合左右手传输线的双频不等分功分器

采用复合左右手(CRLH)传输线(TL)替代传统的四分之一波长阻抗变换器,设计了一种小型化且能同时工作在两个频率的不等分功率分配器(功分器),有效解决了传统功分器只能工作在指定的频率及其奇次谐波处的问题。通过理论分析,结合CAD软件进行仿真优化,设计了能同时工作于1 GHz和2.2 GHz,功率比为2的双频不等分功分器。理论和仿真结果显示,输入端匹配良好,并且两个输出端实现隔离。仿真结果和理论结果趋势吻合,验证了该方法的可行性。

用于包络跟踪功率放大器的三电平包络调制器

提出了一种三电平(3-level)包络调制器结构,使用3-level开关变换器取代两电平(2-level)开关变换器,通过三电平拟合的方法使开关变换器的输出电流摆率能够跟随输入包络的幅度自适应变化,有效减少线性放大器的输出电流,达到降低线性放大器动态功耗的目的,从而提升系统的整体效率。电路设计采用55nm CMOS工艺,仿真结果显示,在3.3 V供电,10 MHz LTE输入信号下,基于3-level包络调制器的功率放大器输出功率为27.5dBm,效率为85%,与传统结构相比,效率提升了2%。

K波段pHEMT下变频混频器的设计与研究

提出了一种应用于K波段的下变频双平衡微波混频器,电路基于吉尔伯特结构并集合了两个片上巴伦转换器,获得了良好的转换增益、较高的线性度和较低的功率。电路实现基于0.25μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(pHEMT)工艺,并采用ADS软件完成的电路设计及版图EM仿真。仿真结果表明,在电源电压为5 V、本振信号输入功率为0 dBm时,混频器工作在中心频率24 GHz时的转换增益为7.2 dBm,P1dB为6 dBm,混频器的最大输出功率为8 dBm,芯片面积为0.9 mm^2。

高精度低功耗快速启动带隙基准电路设计

提出一种能够明显减小电流失配误差的新颖带隙基准核心结构,结合低功耗设计方法和一种全新的启动方式,实现了整个带隙基准电路超低功耗和快速启动的功能.基于JAZZ BCD 0.5μm工艺库模型,采用Spectre仿真器进行了仿真验证,结果显示,在电源电压VCC工作范围2.5～6.0 V内,带隙电压的变化为0.06mV;在VCC=3.6 V,温度范围为-25～100℃时,带隙电压精度为17.5μV/℃;典型工作状态下（VCC=3.6V,t=25℃）,整个电路静态电流仅为3.71μA,启动时间为23μs.

内蒙古居家社区养老服务标准体系构建

我国是世界上人口老龄化程度较高的国家之一,居家社区养老服务作为我国重要的养老服务模式之一发挥了巨大的作用。居家社区养老服务标准化工作的有效开展将为养老服务工作高效开展提供有效保障。本文通过梳理内蒙古居家社区养老服务标准化工作现状,形成了居家社区养老服务标准体系框架,指明了未来3~5年居家社区养老服务标准化工作的研究方向,并对下一步标准有效落实提出了思路。

高校共青团工作促进大学生就业竞争力提升的研究——以大理学院为例

随着就业形势日益严峻,大学生就业不仅仅影响到社会经济的繁荣发展的问题,更是一个事关国家整体建设的政治问题。共青团是高校实施德育教育和素质教育的重要队伍,肩负着服务于大学生成才成人的重要使命,在促进大学生就业竞争力提升中扮演重要角色。所以帮助大学生提升就业竞争力是高校共青团组织长期面对和不断研究的一个重要课题。

个体化护理联合健康教育在HPV感染的宫颈癌合并糖尿病患者中的应用效果分析

目的:研究个体化护理联合健康教育在HPV感染的宫颈癌合并糖尿病患者中的治疗效果。方法:选取2016年5月至2018年8月于本院收治的64例HPV感染的宫颈癌合并糖尿病患者为本次研究对象。将患者随机分成对照组与研究组各32例。对照组给予常规护理模式,研究组行个体化护理联合健康教育模式。对比两组间生活质量优良率以及护理满意度评价。结果:研究组生活质量优良率93.75%,显著高于对照组的75%;研究组护理满意度96.88%,显著高于对照组的81.25%;组间差异明显,存在统计学意义(P<0.05)。结论:对HPV感染的宫颈癌合并糖尿病患者实施个体化护理联合健康教育模式,能有效提升患者生活质量,并提高临床护理满意度评价。

食品安全中国国家标准GB5009.3-2016《食品中水分的测定》与蒙古MNS6477:2014《肉与肉制品水分测定方法》比对分析报告

肉制品具有高脂肪、高蛋白质、多矿物质和维生素的特点,其自身的营养特性决定了它的安全性。本文对中蒙两国国家标准肉与肉制品中水分的检测如原理、试剂、仪器、分析等方面进行分析、归纳、比较和解读,提出每一个标准检测的关键点,希望能为中蒙两国该项标准今后的修订提供一些可参考的依据,为中国进口蒙古国肉制品提供安全参考。

中蒙小麦粉标准指标比对研究

小麦是世界上最大的粮食作物,营养丰富,经济价值高,富含淀粉、蛋白质、少量脂肪和多种矿物质等。是我国最重要的粮食之一,其产业发展直接关系到国家粮食安全和社会稳定。本文通过中蒙两国小麦粉标准文本的分类、技术要求、理化指标、卫生安全等进行比对,分析其标准差异,借此完善我国小麦粉标准制修订提供参考,积极推进中国小麦和小麦粉产品"走出去"。

优质护理干预对甲亢合并糖尿病患者血糖及日常生活能力的影响

目的:分析优质护理干预对甲亢合并糖尿病患者血糖及日常生活能力的影响。方法:随机选取2017年1月至2019年1月本院收治的甲亢合并糖尿病患者80例,采取电脑随机选取法,将所有患者平均分成对照组和观察组各40例,对照组患者采取常规护理干预,观察组患者采取优质护理干预,将两组护理效果进行对比分析。结果:护理后同对照组患者数据相比,观察组患者护理依从性、日常生活能力均明显提高,且血糖水平控制良好,组间数据差异经计算后显示(P<0.05)。结论:对甲亢合并糖尿病患者实施优质护理干预,可有效增强患者护理治疗依从性,提高患者血糖水平控制效果及日常生活能力。

应用于DC-DC开关电源的数字控制软启动电路

提出了一种应用于DC-DC开关电源的数字控制软启动电路,采用数字控制的分阶段电流限制实现DC-DC开关电源的软启动功能.采用直接限制电感电流峰值的方法避免DC-DC开关电源启动时产生的浪涌电流,有效地实现了输出电压快速、平稳地上升.将该电路集成于一款BUCK型开关电源控制器电路中,Hspice仿真结果表明:空载和带载情况下,开关电源在启动过程中电流和电压均呈分段阶梯式上升,在输出电容仅为22μF的情况下,输出电压能平稳过渡到正常模式,并且软启动时间可以根据不同的负载电流自动调节.该电路可集成于DC-DC开关电源控制芯片内部,不需要片外软启动电容,有效地降低了成本.