采用简化自适应混合调制技术的DC-DC转换器

为了在较宽负载范围内获得高的转换效率,采用PWM调制与PSM调制相结合的调制模式,设计了一种混合调制方式DC-DC转换器。设计了一种简单的自适应调制方式切换电路,利用斜坡发生电路的斜坡下降沿,设计了一种新颖的最小占空比信号OSC、VRAMP信号和时钟信号VCLK同步发生电路,简化了电路规模。在轻负载时,采用占空比和输出电压同时检测的方法,将调制模式自动切入PSM调制模式,减小了开关电路工作频率,静态损耗减小了40%。采用65 nm CMOS工艺进行设计。仿真结果表明,该电路在两种调制方式之间可以平稳切换,1 mA负载时工作效率提升到86.3%。

一种分段输出PWM Buck DC-DC转换器设计

为了解决PWM DC-DC在轻负载时转换效率骤降的问题,设计了一种分段输出级PWM DC-DC电路结构,用以优化轻负载时的转换效率。该设计引入了负载电流检测电路,对输出电流进行采样并检测。在重载情况下,所有功率MOSFET同时输出。当负载电流减小,逐级关闭各段功率MOSFET,直至在最轻载情况下用最小尺寸的功率MOSFET进行输出。实验结果表明,在1~200 mA负载范围内,电路的转换效率变化较为平缓;在负载为1 mA时,电路的转换效率为81%。

一种应用于可见光通信系统的高带宽CMOS APD

采用标准的0.18μm CMOS工艺,设计了一种新型的应用于可见光通信系统的雪崩光电二极管(APD)。相较于传统的CMOS APD,该器件在深n阱/p衬底的结构基础上增加一层p阱,再在其上分别离子注入一层n^(+)/p^(+)层作为器件的雪崩击穿层,并且采用STI结构来防止器件边缘过早击穿。仿真结果表明,器件的雪崩击穿电压为9.9V,暗电流为1×10^(-12)A,3dB带宽为5.9GHz,响应度为1.2A/W。由于STI保护环和短接深n阱/p衬底的结构设计,器件暗电流较传统结构CMOS APD降低了2个量级,且带宽提高了约10%。