一种用于音频应用的高动态范围高精度模数转换器

提出了一种应用于音频应用的Zoom型模数转换器,采用一个5位异步逐次逼近式(Successive Approximation Register,SAR)模拟数字转换器(Analog to Digital Converter,ADC)与3阶多位量化离散时间的Delta-Sigma调制器相结合,通过SAR ADC进行粗量化、Delta-Sigma调制器进行精细量化的方式,实现高的动态范围和精度。该Zoom型模数转换器采用0.18μm CMOS工艺实现,仿真结果表明,在1.8 V电源电压和3.072 MHz采样频率下,实现了109.34 dB的信号噪声失真比(Signalto-Noise-and-Distortion Ratio,SNDR),17.87 bits的有效位数(Effective Number of Bits,ENOB),112.7 dB的动态范围(Dynamic Range,DR),整体电路功耗为3.73 mW。

一种高精度音频Sigma-Delta DAC的设计

设计了一种应用于音频Codec的高精度Sigma-Delta DAC,针对数字插值滤波器占用面积大的问题,提出了乘法器复用的方法,减少数字电路的硬件消耗。为解决Sigma-Delta调制器多比特量化引起的非线性问题,引入DWA(Data Weight Average)算法,提高系统的精度。此外,DCT(Direct Charge Transfer)电路用于实现数字域到模拟域的高精度转换。电路采用0.18μm CMOS工艺,整体DAC的信噪比为105.7dB@1150Hz,有效位数达到17.26bit。

基于CLS技术的音频应用低功耗Δ-Σ调制器

为了提高便携式音频产品的续航能力,设计一种三阶单环单比特前馈结构的离散时间Δ-Σ调制器。采用浮动反向放大器(Floating Inverter Amplifier,FIA)作为跨导放大器(Operational Transconductance Amplifier,OTA),可以降低整体电路的功耗,实现良好的鲁棒性,并且不需要额外的共模反馈电路。通过相关电平移位(Correlated Level Shifting,CLS)技术可以提高开关电容积分器的直流增益,来降低增益误差。该Δ-Σ调制器采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现,后仿结果表明,在4 MHz的采样频率和1.2 V的电源电压下,实现了88.81 dB的信号噪声失真比(Signal-to-Noise-and-Distortion Ratio,SNDR),14.46 bit的有效位数(Effective Number of Bits,ENOB),99.157 dB的动态范围(Dynamic Range,DR),功耗仅98.676μW。

微功耗CMOS电压基准的设计

本文采用0.18μm标准CMOS工艺,设计了微功耗CMOS电压基准电路。该基准电源电压可低至0.9V,功耗为0.8uA,输出基准电压为0.7V。在-20℃~100℃的温度范围内可获得29ppm/℃的温度系数,在1kHZ和100kHZ可分别获得-34dB和-17dB的电源抑制比。

竞赛对卓越工程师能力培养的促进作用

通过对学生参加集成电路设计大赛的辅导,发现微电子专业的学生要成为卓越工程师,还存在很多问题。通过分析问题提出教学体系改革措施,促进学生卓越工程师能力的培养,从而达到工程教育认证标准。

一种低功耗低温度系数基准电压源的设计

基于0.35μm CMOS工艺,设计一种不带电阻的低功耗基准电压源,该基准源工作电压范围1.2 V～3.6 V。在3.6 V和室温时测量最大的电源电流为130 nA。在-20℃～100℃温度范围内,该基准电压温度系数为7.5×10-6/℃。在1.2 V～3.6 V电源电压范围内,线灵敏度为40×10-6/V,且在100 Hz时电源抑制比为-50 dB。该基准电压源适合在一些例如移动设备、植入式医疗设备和智能传感器网络等节能集成电路上应用。

高性能隔离放大器的建模与分析

本文主要是设计隔离放大器的电路结构,通过用状态空间平均法对电路的稳态直流和交流小信号进行分析和计算,然后利用Cadence软件进行系统建模与仿真验证,为隔离放大器关键电路设计提出了一些具体设计指标和可行的方案。

数字集成电路课程设计改革与创新

以数字集成电路课程设计为例,将紧密结合学科前沿和实际工程的项目——带复位信号D触发器标准单元库设计引入课程设计.让学生综合应用先修课程所学的理论、EDA工具和实践经验,进行原理图设计、仿真和优化,版图设计与验证,标准单元表征和Lef文件提取等较全面工程设计训练,为他们未来接触实际工程奠定良好的基础.通过该课程设计,激发学生的设计兴趣和热情,培养了学生工程实践能力与创新能力,取得了很好的效果.

基于Latch的CMOS动态比较器的研究

动态比较器具有高速和低功耗的优点,是现代集成电路中的重要单元。本文简单介绍了基于latch的CMOS动态比较器的基本工作原理以及国内外最新研究进展;分析了几种新型动态比较器的性能。

一种用于心电信号采集的LCADC

设计了一种适用于心电信号处理的连续时间LCADC电路。电路去掉了传统电压模式的DAC模块,采用了N-bit电流舵DAC,解决了传统电压模式DAC存在的电容漏电问题。该电路包括一个电压至电流转换器、7-bit电流舵DAC、电平交叉检测模块以及偏移标准补偿模块。电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计,电源电压为1 V。仿真结果表明,整体电路功耗为8.1μW@500 Hz。通过MATLAB对数据进行处理,SNDR为53.8 dB@500 Hz, ENOB达到了8.64 bit,输入信号范围内SNDR范围为52.8~63.6 dB,电路功耗范围为7.3~8.5μW。该电路适用于低频心电信号的采集。

一种用于AC/DC控制器中电压基准源的设计

提出了一种新颖的可用于AC/DC控制芯片中的基准电压源电路。此电路以PTAT(proportional to absolutetemperature)电流为偏置电流,利用二极管连接的MOS晶体管迁移率和阈值电压的温度系数可相互补偿的特性,产生与温度无关的栅源电压。该电路结构简单,既无启动电路也无运放,避免了运放失调对基准源的影响,设计采用CSMC0.5μm BCD工艺。仿真结果表明,该基准电压源具有较低的温度系数和高电源电压抑制比,可作为AC/DC控制芯片中迟滞比较器的参考源。

一种高动态范围、低功耗UHF RFID标签解调器的设计

本文对传统的解调电路进行了改进,设计了一种能解调高动态范围RF输入信号的电路。该电路结构简单,易于集成,并具有低功耗、高动态范围、高稳定性的特点。电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺进行设计,在spectre环境下的仿真结果表明该电路符合ISO/IEC 18000-6C标准能解调的的ASK信号动态范围为250mV-5V,静态功耗<1μW。

一种基于动态反相放大器的低功耗Σ-Δ ADC

设计了一种低功耗Σ-ΔADC。该ADC采用三阶前馈1 bit的结构。为了降低功耗,开关电容积分器的OTA采用动态反相放大器,其具有低功耗、全动态工作、全差分的电路结构、稳定共模点无需CMFB等优点。在SMIC 0.18μm CMOS工艺下的仿真结果表明,在20 kHz带宽内,4 MHz的采样时钟下,信噪失真比(SNDR)可以达到91.9 dB,动态范围(DR)达到101 dB,有效位数约为15 bit。在1.2 V电源电压下,整体功耗为78μW。

用于UHF RFID标签芯片的时钟源电路设计

设计了一种用于UHF RFID标签芯片的低功耗时钟源电路。该时钟源电路采用弛豫振荡器结构,振荡周期由电阻和电容定义。振荡器工作在电源电压1V,偏置电流100nA时,功耗为0.9μW,工作温度范围为-20℃~80℃,频率偏离1.92 MHz小于3%,电路设计符合UHF RFID标签系统要求。

低功耗高精度全CMOS基准源的设计

基于华大九天EDA工具以及CSMC_0.18um工艺设计了一种适用于低功耗So C系统的高精度电压基准模块。电路后仿真结果表明,此电路在1.8V电源电压下,-40~125℃的温度系数为14.47ppm/℃,基准电压源输出电压约为564m V,27℃时静态电流约为402n A,电路总静态功耗约为724n W(包含启动电路),1k Hz时的电源抑制比为-39.55d B,电源上电后,电路能够快速启动,电路版图面积(不包含外围PAD)仅为0.0045mm^2。

二阶误差反馈型失配误差整形16位500 kS/s SAR ADC

为了解决高精度逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)中电容失配对精度的影响,设计了一种二阶误差反馈型失配误差整形(EFMES)16位精度、500 kS/s采样率、3.3 V工作电压的SAR ADC。采用二阶EFMES结构和动态元件匹配技术,降低了电容失配对ADC精度的影响。该EFMES SAR ADC采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计。在输入信号幅度为2.6 V、采样率为500 kS/s时,该ADC的功耗为8.382 mW,SNDR为93.67 dB,ENOB为15.27位,基于SNDR的FoM为168.4 dB。

1例颅内散在出血原因分析

1病例资料男性41岁,因无明显诱因突发头痛恶心伴呕吐1天,于2022年7月9日就诊外院,完善头颅CT示:右侧颞叶出血?肿瘤?(见图1),治疗后症状无改善,出现烦躁后意识加重。遂于2022年7月13日就诊我院,入院后追问病史,患者否认外伤史及近期上呼吸道感染史。

自噬在骨关节炎软骨细胞退变中表达的研究

目的:探究不同退变阶段骨关节炎自噬因子ULK1、Beclin1和LC3B在软骨细胞中的表达。方法:根据Kellgren-Lawrence影像学诊断标准,收集正常软骨样品,中期、晚期骨关节炎软骨样品;体外分离、培养软骨细胞,甲苯胺蓝和Ⅱ型胶原免疫组化染色用于鉴定软骨细胞,运用荧光定量PCR及WB技术分别从mRNA及蛋白水平检测ULK1、Beclin1和LC3B的表达。结果:甲苯胺蓝染色显示,软骨细胞核为深蓝色,胞质中有大量异色蓝紫色颗粒。胶原蛋白的免疫荧光染色显示,细胞外基质为棕色,细胞核染为黄褐色。荧光定量PCR及WB结果显示,正常软骨细胞中ULK1、Beclin1、LC3B mRNA及蛋白水平稳定表达,随着骨关节炎程度加重,其表达量逐渐减少,细胞中表达量最低的是晚期骨关节炎组,3组间比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:随着骨关节炎的加重,软骨细胞自噬相关因子的表达降低。自噬是维持正常软骨细胞稳态的保护机制,对调控骨关节炎的发展有重要的作用。

中晚期骨关节炎患者软骨细胞自噬相关因子表达变化及雷帕霉素对其软骨细胞自噬的影响

目的比较中晚期骨关节炎(OA)患者软骨细胞自噬相关因子ULK1、Beclin1及LC3表达,并观察雷帕霉素对中晚期OA患者软骨细胞自噬的影响。方法收集膝关节正常软骨标本5例份(正常对照组)、中期OA软骨标本10例份(中期OA组)、晚期OA软骨标本10例份(晚期OA组),体外分离、培养软骨细胞,分别采用实时荧光定量PCR法及Western blotting法检测细胞ULK1、Beclin1、LC3 mRNA及蛋白表达。取各组软骨细胞,分别加入无血清培养基(记做0μmol/L雷帕霉素)及1、5、10μmol/L雷帕霉素,作用54 h后参照上法检测各自噬因子表达。结果与正常对照组比较,中期OA组、晚期OA组细胞ULK1、Beclin1、LC3 mRNA及蛋白相对表达量均降低,且晚期OA组降低更明显(P均<0.05)。与同组加入0μmol/L雷帕霉素处理后比较,正常对照组、中期OA组经5、10μmol/L雷帕霉素处理后ULK1、Beclin1、LC3 mRNA及蛋白表达均升高,晚期OA组经10μmol/L雷帕霉素处理后ULK1、Beclin1、LC3mRNA及蛋白表达均升高(P均<0.05)。与经相同浓度雷帕霉素处理后的中期OA组比较,晚期OA组ULK1、Beclin1、LC3 mRNA及蛋白表达均降低(P均<0.05)。结论中晚期OA患者软骨细胞中自噬相关因子ULK1、Beclin1、LC3表达均降低,且晚期组降低更明显;雷帕霉素可诱导升高正常及中期OA软骨细胞的自噬水平,但对于晚期OA软骨细胞的自噬诱导作用不明显。

壳聚糖及其衍生物涂膜处理对芥菜品质的影响

以壳聚糖(CTS)和壳聚糖衍生物-羧甲基壳聚糖(CMC)为试材,以芥菜为研究对象,采用不同浓度的CTS和CMC涂膜于芥菜,在4℃、75%湿度的环境下贮藏,测定失重率、抗坏血酸、叶绿素、总酚含量及感官评价,研究CTS和CMC对芥菜保鲜效果的影响。结果表明:0.6%CMC可以有效减缓芥菜的蒸腾作用,降低叶绿素、抗坏血酸和总酚的损耗速率。在第5天时,CK感官评价评分低于7.0分,到达不可销售水平,而0.6%CMC在第9天才下降至7.0分。0.6%CMC有效的延长芥菜的货架期至9d。在第9天,CK失重达19.3%,而0.6%CMC仅为13.7%;CK片叶绿素含量仅为0.18mg/100gFW,而0.6%CMC叶绿素含量达0.23mg/100gFW,0.6%CMC在延缓抗坏血酸和总酚的消耗上效果也比较明显。