一种新颖的D类音频功率放大器驱动电路

在D类功率放大器的设计中,为了提高驱动效率,需要一个高电平驱动H桥的高端LDNMOS管.文中设计了一种新颖的适用于D类功放的驱动电路,在芯片内部采用一个电荷泵电路.当芯片正常工作时,H桥低端LDN-MOS管的驱动电平通过较大的电荷泵电容稳定在5.5V左右,H桥高端LDNMOS管的驱动电平通过自举电容高达18.8V,从而实现对D类功放H桥高端的驱动,这样既提高了驱动效率,又减少了对外部多个电源的需求.采用此电路的一款3-W的立体声D类功放已在TSMC06BCD工艺线投片,芯片效率高达89.67%,H桥高端和低端的导通电阻为320mΩ,电源抑制比(PSRR)为-62dB,THD低至0.1%,测量结果表明该驱动电路工作良好.

磁保持继电器在预付费电能表中的控制方案

通过磁保持继电器在预付费电能表中的应用设计,详细介绍了一种磁保持继电器的控制方案。单片机根据电能表的剩余电量和工作状态,控制由IR2110组成的驱动电路发出脉冲信号,以驱动由MOSFET组成的H桥双向导通。H桥的负载为磁保持继电器的线圈,正反2个方向的脉冲流过继电器线圈,使其在2个稳态之间切换。文中重点介绍了IR2110驱动电路的设计和控制。该控制方案具有一定的通用性,可应用于多种场合。

基于IR2101最大功率跟踪逆变器的设计与实现

为解决直流逆变交流的问题,有效地利用能源,让电源输出最大功率,设计了高性能的基于IR2101最大功率跟踪逆变器,并以SPMC75F2413A单片机作为主控制器。高电压、高速功率的MOSFET或IGBT驱动器IR2101采用高度集成的电平转换技术,同时上管采用外部自举电容上电,能够稳定高效地驱动MOS管。该逆变器可以实现DC/AC的转换,最大功率点的跟踪等功能。实际测试结果表明,该逆变器系统具有跟踪能力强,稳定性高,反应灵敏等特点,该逆变器不仅可应用于普通的电源逆变系统,而且可应用于光伏并网发电的逆变系统,具有广泛的市场前景。

金属化膜电容器Gamma过程性能退化建模的自助法

针对安全关键系统中长寿命高可靠性产品失效数据稀缺的问题,研究了一种部件寿命预测的自助法。首先建立了基于Gamma过程的性能退化模型。而后,考虑到各个体间的制造及运行环境等随机差异,应用自助法对个体退化数据再抽样求得了个体形状参数α和尺度参数β;在此基础上,对个体α、β再自助抽样求得总体形状参数和尺度参数;之后,运用Gamma过程寿命预测方法得到了总体任务可靠度寿命的频率分布图。最后,以金属化膜电容器为例进行了应用分析。结果表明,该方法有益于全面掌握产品的寿命特征,提高系统可靠性安全性。

IR2110在无刷直流电机驱动电路中的应用

本文介绍了IR公司的桥式驱动集成电路芯片IR2110的内部结构及功能特点,设计了基于IR2110和功率MOSFET的无刷直流电动机驱动电路,通过对驱动电路自举电容和自举二极管等器件的合理选择,实现了无刷直流电机的电子换向和高效驱动,系统具有结构简单,稳定可靠等优点。

一种低成本的车载逆变电源

提出了一种低成本的方波逆变电源的基本原理及制作方法;介绍了驱动电路芯片 SG3524和 IR2110的使用;设计了驱动和保护电路;给出了输出电压波形的实验结果。

一种用于高速高精度A/D转换器的时钟自举电路

设计了一种双电容结构时钟自举电路,分析了电路工作原理,用Cadence Spectre仿真器和0.35μm CMOS PDK进行电路前仿真和后仿真。仿真结果表明,设计的双电容结构时钟自举电路能使采样电路线性度达到110 dB以上,该电路已用于16位A/D转换器的设计并流片。经测试,采用该结构的16位A/D转换器的SFDR为96.25 dB(FS),信噪比为76.45 dB(FS)。

一种适用于氮化镓半桥结构的高可靠性差分电流补偿电平移位电路

为了提高氮化镓半桥结构的抗dv/dt特性,提出了一种适用于氮化镓半桥结构的高可靠性差分电流补偿新颖电平移位电路.该电路在自举电容作用下,将0 V~5 V输入电压转换为35 V~40 V输出电压,并且在浮点电压快速变化过程中,输出的驱动电压均保持稳定.电路采用电流镜结构传输信号,能够实现电平信号的快速传递,有效地减小传输延迟.对于浮点电压的快速变化导致移位电平器输出变化的问题,采用新颖的差分电流结构进行电流补偿,提高电路的抗dv/dt特性,获得高可靠性的输出电压.本电路基于标准0.35μm BCD工艺40 V的LDMOS耐压器件,对该电平移位电路在1 MHz频率下进行验证.结果表明上升沿响应延迟为587.184 ps,下降沿响应延迟为832.144 ps,抗正的dv/dt变化为116 V/ns以及对负dv/dt变化不敏感,该电路具有高速,高可靠性优点.

一种0.18m单层多晶硅CMOS音频-调制器

设计了一种应用于18位高精度音频模数转换器(ADC)的三阶Σ-Δ调制器。调制器采用2-1级联结构,优化积分器的增益来提高调制器的动态范围。采用栅源自举技术设计输入信号采样开关,有效提高了采样电路的线性度。芯片采用中芯国际0.18μm混合信号CMOS工艺,在单层多晶硅条件的限制下,采用MIM电容,实现了高精度的Σ-Δ调制器电路。测试结果表明,在22.05kHz带宽内,信噪失真比(SNDR)和动态范围(DR)分别达到90dB和94dB。

一个高线性13位流水线CMOS A/D转换器(英文)

介绍了一个采用多种电路设计技术来实现高线性13位流水线A/D转换器.这些设计技术包括采用无源电容误差平均来校准电容失配误差、增益增强(gain-boosting)运放来降低有限增益误差和增益非线性、自举(bootstrapping)开关来减小开关导通电阻的非线性以及抗干扰设计来减弱来自数字供电的噪声.电路采用0.18μm CMOS工艺实现,包括焊盘在内的面积为3.2mm2.在2.5MHz采样时钟和2.4MHz输入信号下测试,得到的微分非线性为-0.18/0.15LSB,积分非线性为-0.35/0.5LSB,信号与噪声加失真比(SNDR)为75.7dB,无杂散动态范围(SFDR)为90.5dBc;在5MHz采样时钟和2.4MHz输入信号下测试,得到的SNDR和SFDR分别为73.7dB和83.9dBc.所有测试均在2.7V电源下进行,对应于采样率为2.5MS/s和5MS/s的功耗(包括焊盘驱动电路)分别为21mW和34mW.

一种新型双通道MOS开关栅压自举电路

设计了一种新的低压、高速、高线性度的双通道MOS开关栅压自举电路,该电路采用同时自举NMOS和PMOS的并行结构,不但降低了MOS开关的导通电阻值,同时在输入信号的全摆幅范围内实现了常数的导通电阻;考虑了器件可靠性要求且与标准的CMOS工艺技术兼容.采用0.13μm CMOS工艺和1.2V工作电压的仿真实验表明,提出开关的导通电阻在全摆幅输入信号范围内的变化量小于4.3%;在采样频率为100MHz,输入峰峰值为1V,输入频率为100MHz时,提出开关的总谐波失真达到-88.33dB,较之传统的NMOS自举开关以及标准的CMOS传输门开关,分别提高了约-14.8dB和-29dB.设计的开关可应用于低压、高速高精度的开关电容电路中.

一种适用于开关电容电路的MOS开关栅增压电路

提出了一种新的MOS器件栅增压电路,它在减小MOS开关导通电阻的同时,减少了衬偏效应以及MOS开关输出信号的失真.该电路采用了0.13μm1.2V/2.5VCMOS工艺,HSPICE的仿真结果表明该栅增压电路适用于高速低电压开关电容电路.

一种高性能CMOS采样/保持电路

提出了一种高性能CMOS采样/保持电路,它采用全差分电容翻转型的主体结构有效减小了噪声和功耗。在电路设计中提出了新型栅源电压恒定的自举开关来极大减小非线性失真,并同时有效抑止输入信号的直流偏移。该采样/保持电路采用0.18μm1P-6M CMOS双阱工艺来实现,在1.8V电源电压、32MHz采样速率下,输入信号直到奈奎斯特频率时仍能达到86.88dB的无杂散动态范围(SFDR),电路的信号噪声失真比(SNDR)为73.50dB。最后进行了电路的版图编辑,并对样片进行了初步测试,测试波形表明,电路实现了采样保持的功能。

一种小功率开关磁阻电动机驱动系统设计

介绍一种采用IR2110驱动PowerMOSFET来完成小功率开关磁阻电动机驱动系统的设计。在功率变换器中主电路选择不对称半桥结构,给出功率元件的选择方法。针对自举式IR2110集成驱动电路,详细介绍了驱动芯片的驱动原理和应用特点,同时给出了自举电容的选择和计算方法,并给出应用实例,最后给出辅助电源系统的设计方法。

IR2110在开关磁阻电机调速系统中的应用

文章介绍了IR2110驱动器内部结构,对自举电容容值的设计进行了详细的阐述,设计出改进型自举电路。与典型电路相比,改进型电路采用单管斩波,降低了转动噪音;所需元器件少,优化了电路结构且降低电路成本;最后在8/6极开关磁阻电机试验中对本电路进行了验证,结果表明该电路可以正常工作。

深究互补功率放大电路的工作原理

本文以OTL电路为例,细致分析了互补功放电路的工作原理,并着重研究了该电路结构中的特殊性.从理论上探讨了其在实际工作中可能引起的问题和解决办法.

一种13bit 40MS/s采样保持电路设计

设计了一个用于13bit40MS/s流水线ADC中的采样保持电路。该电路采用电容翻转结构,主运算放大器采用增益提高型折叠式共源共栅结构,以满足高速和高精度的要求。为减小与输入信号相关的非线性失真以获得良好的线性度,采用栅压自举开关。采用电源电压为3.3V的TSMC0.18μm工艺对电路进行设计和仿真,仿真结果表明,在40MHz的采样频率下,采用保持电路的SNDR达到84.8dB,SFDR达到92dB。

空间低温制冷控制器的缓启动电路建模分析

随着大功率空间低温斯特林制冷机的出现,制冷控制器仍采用传统缓启动和LC储能滤波串联抑制电路会产生不平稳/大超调的启动电流,造成制冷机控制器过流保护并对卫星电源及其他设备造成可能的浪涌破坏。在不增加元器件的情况下,提出一种具有启动电流反馈功能的缓启动和LC储能滤波电路配合方式。首先通过采用非线性器件MOSFET的低频微变等效模型对新旧配合电路进行了数学建模。之后针对小电感小电容和大电感大电容两种应用模式下的数学模型进行了简化和分析,在小电感小电容模式下新旧配合电路均可简化为无超调的一阶系统,在大电感大电容模式下传统配合电路为具有振荡特性的二阶系统,而新的配合电路仍为一阶系统,可以满足大电感大电容模式下启动电流无超调要求。最后通过Multisim仿真对比分析和实际试验证明了新的配合电路的合理性和有效性,试验表明启动电流均匀平稳无超调,启动电流峰值抑制约50%。

基于开关电容的三端口DC-DC变换器

三端口直流变换器(TPC)应用于新能源供电系统与电动汽车供电系统,可将系统中原有的多个单向和双向直流变换器在电路结构上实现合并,具有结构简单、成本低、控制灵活等优点。根据TPC的分类和组成规则构建一族含有开关电容、自举电路、BUCK、BOOST电路的高压比三端口直流变换器。形成的新型三端口变换器具有压比高、结构灵活、调压范围广等特点,可以很好地应用在新能源发电应用系统中。最后对提出的新拓扑进行理论分析和实验验证。

浅析自举电容C的作用

放大电路引入自举电容C可改变电路的有关特性。本文以OTL放大电路为例 ,阐述引入自举电容后 ,对电路性能的影响 ,这是文献 [1]、 [2 ]涉及而未解决的问题。