基于改进Bootstrap-Bayes的电子式剩余电流动作断路器可靠性评估

作为一种高可靠性、长寿命产品,电子式剩余电流动作断路器可获得的试验数据很少。为了对其可靠性进行评估,提出一种基于改进Bootstrap-Bayes的可靠性评估方法。首先,进行温度为加速应力的剩余电流动作断路器的加速退化试验,利用退化数据外推得到伪失效寿命,经检验,电子式剩余电流动作断路器伪失效寿命服从双参数威布尔分布;然后,采用灰色GM(1, 1)模型对试验数据进行扩充作为先验信息,通过马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)算法中的Gibbs抽样结合Bayes公式得到参数估计值;最后,利用Arrhenius加速模型实现正常使用环境下剩余电流动作断路器的可靠性评估。

面向FLASH存储器应用的电压自举电荷泵电路设计

基于SMIC 0.18μm 1P6M工艺,设计出一款面向FLASH存储器应用需求的开环电荷泵升压电路。该电路主要由振荡电路、分频电路、非交叠时序电路、电荷泵和高压选择电路组成。为实现电荷泵电压的自举,本设计采用高电压选择电路和开环无反馈结构电荷泵,通过调整电容比值,满足不同的输出升压需求。仿真结果表明,在电源电压为1.8 V、内部开关时钟频率为50 kHz、带载为5 mA的条件下,电荷泵的输出电压为3.3 V,纹波仅为10 mV,升压效率高达96%。与其他电荷泵相比,本设计提高了输出效率,可满足不同输出升压的需求。

一种用于Pipeline ADC的高线性度栅压自举开关

在流水线模数转换器(Pipeline ADC)电路中,栅压自举开关中的非线性电容会对开关管的导通电阻产生直接的影响,导致采样非线性。设计了一种三路径的高线性度栅压自举开关,采用三个自举电容,分别构成两条主路径和一条辅助路径,使得输入信号在通过两条主路径传输到开关管栅端时加快栅端电压的建立,同时利用辅助路径驱动非线性电容,减少电路中非线性电容对采样电路线性度的影响,从而增强信号驱动能力,提高整体电路的精度。本文设计的栅压自举开关应用于14 bit 500 MHz流水线ADC的采样保持电路中。采用TSMC 28 nm CMOS工艺进行电路设计。仿真结果表明,在输入频率为249 MHz,采样频率为500 MHz的条件下,该栅压自举开关的信噪比(SNDR)达到92.85 dB,无杂散动态范围(SFDR)达到110.98 dB。

GABP算法构建高精度CMOS电压自举采样开关性能预测模型

模拟集成电路中器件的设计参数与性能指标具有非线性映射关系,同时繁复的设计参数相互制约,使模拟IC满足应用约束下的折中设计极为复杂,电路研发耗时费力。基于自适应学习的神经网络算法能够建立具有非线性映射关系的预测模型,同时具有宽解空间和易获取全局最优解的遗传算法可进一步弥补建模和求解的精度。采用BP神经网络结合遗传算法(GABP)的复合优化框架对CMOS电压自举采样开关的设计参数和性能指标进行精准建模并优化整体电路性能,建模结果与单BP神经网络模型进行了对比,结果表明,GABP复合建模精度高于BP神经网络,拟合相关度从0.73007有效提升到0.94596,模型可靠性有大幅提高,证明了GABP复合优化可有效应用于电路性能的高效预测和辅助优化设计。

水声信号发射机的全桥功率放大电路设计

基于现有的水声信号发射机电路,设计一种采用全桥拓扑结构的发射功率放大电路。该电路适于在输入电压比较高的环境中应用,优点是输出功率大、可靠性好,缺点是电路器件多、结构复杂。从全桥原理出发,通过理论计算确定电路的主要参数,采用PSpice仿真工具对电路参数进行优化,继而设计出适宜水声信号发射机应用的驱动电路和功率放大电路。仿真结果表明,该电路产生的输出波形满足水声发射机的工作要求。

160Msps双通道时间交织的采样保持电路设计

阐述一种双通道时间交织采样保持电路的设计,它是基于电源电压3.3V,0.13μm CMOS工艺,应用于12位160Msps双通道时间交织流水线模数转换器(ADC)中,改善型栅压自举开关被设计用来实现高的线性度。仿真结果表明,当采样速率为160Msps时,有效位数达到14.86bit,电源电流为17.3mA,无杂散动态范围达到96.2dB。

基于自举电路的共轨喷油器驱动电路优化设计

共轨柴油机电控喷油器电磁阀的驱动电路一般采用Peak&Hold驱动方式,在不同的阶段对电流变化的快慢要求不同。为满足喷油过程中对电流的变化要求,从理论上分析电路的状态响应特性,优化电磁阀驱动电路,以提高电磁阀的响应速度,设计了基于自举电路的喷油器驱动电路。试验结果表明,在相同的驱动参数下,优化后的驱动电路在喷油过程中保持阶段电流的波动幅值减小50%,而喷油器关闭过程的响应时间只需20μs,实现了精确控制喷油量和喷油定时的目的。

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.

基于自举电路的开关磁阻电机初始位置估计方法

开关磁阻电机的转子必须与电机磁场保持同步才能保证电机的正常运行,因此对转子位置信息的准确检测非常重要。提出一种基于自举电路的开关磁阻电机初始位置估计方法,通过给自举电路中的电容充电,向各相绕组中注入诊断脉冲电流,根据各相诊断电流峰值和转子位置的关系,判断转子所在区间。该方法不依赖电机的具体电感模型,对控制系统带宽要求较低,无须电流闭环控制,检测过程不会造成电机转子的附加位移。阐述了利用自举电路检测开关磁阻电机初始位置的基本原理,给出了自举电路相关元件的选取原则,通过实验验证了所提出方法的有效性和实用性,并对引起误差的原因进行了分析。

一种利用自举效应的Charge-Recovery逻辑电路

提出了一种新的 semi- adiabatic逻辑电路—— Bootstrap Charge- Recovery Logic( BCRL) .该电路由 semi- adiabatic电路完成逻辑运算 ,而由自举的 NMOS管驱动负载 ,对负载的操作为 full- adiabatic过程 .BCRL电路由两相无交叠脉冲时钟电源供电 ,输出为全摆幅脉冲信号 .比较了 BCRL反相器驱动电容负载时与静态 CMOS电路及部分文献中的 semi- adiabatic电路的功耗差别 .应用 0 .65μm CMOS工艺器件参数的模拟结果表明 ,BCRL电路可以在1 0 0 MHz脉冲电源频率下正常工作 。

一种用于无刷直流电机控制系统的MOSFET栅极驱动电路

介绍了一种用于无刷直流电动机控制系统的MOSFET栅极驱动电路,该电路完全利用分立元件,具有结构简单、安全可靠和实用性强等特点,该电路采用自举法驱动高压侧开关MOSFET,设置了死区时间以避免桥臂导通,并利用缓冲电阻减小振荡,通过设置合适的门极驱动电压减少了损耗,使电路效率得到了提高。

集成功率驱动电路IR2110应用探讨

对IR2110芯片实现自举的工作原理进行了分析,探讨了其自举电路元件参数设计的依据,并在无刷直流电机调速控制系统的运行试验中验证了理论分析的正确性。

基于IR2110的H桥可逆PWM驱动电路应用

自举式半桥驱动器芯片IR2110应用成功的关键是合理配置自举电路参数,并对IR2110的应用特点有充分的了解。详细介绍了IR2110自举电路的工作原理和应用特点,自举电容等参数的估算方法、以及IR2110的相关保护电路。基于TMS320LF2407A的他励直流电机调速系统实验表明:应用IR2110组成H桥可逆PWM驱动电路,成功实现了他励直流电机软启动与减速制动,具有隔离接口简单、运行稳定可靠等显著特点。还讨论了IR2110自举电路的不足,对采用IR2210的直流电机功率驱动电路设计有很好的参考价值。

12位100MS/s ADC中采样/保持电路的分析与设计

设计了一种高性能的采样保持(S/H)电路,在1.8V的电源电压下,其性能满足12位精度、100MS/s转换速率的ADC的要求。设计中采用了一种新型的自举采样开关,提高了S/H电路的可靠性和线性度;对于高增益大带宽的运算跨导放大器OTA的带宽设计,在分析了主运放和辅助运放在带宽和相位裕度等方面的关系的基础上,提出了新的设计方法。仿真结果表明:S/H电路的差动输出摆幅达到了2V;对于输入为49MHz的正弦波,测得其信号噪声失真比达到了82dB,满足12位ADC的要求;整个电路的功耗约为20mW。

用ISP器件和IR2110芯片研制高压多路波形发生器

论述了利用ISP器件产生 13路脉冲波形的设计方法及具体的实现电路 ,分析了由MOS管专用驱动芯片IR2

一种高速高精度采样/保持电路

介绍了一种用于12bit,100MS/s流水线模数转换器前端的采样/保持电路的设计.该电路在3V电源电压100MHz采样频率时,输入直到奈奎斯特频率仍能够达到108dB的无杂散动态范围(SFDR)和77dB的信躁比(SNR).论文建立了考虑开关之后的采样保持电路的分析模型,并详细研究了电路中开关组合对电路性能的影响,同时发现了传统的栅源自举开关(bootstrapped switch)中存在的漏电现象并对其进行了改进,极大地减小了漏电并提高了电路的线性性能.

一种低电压高精度125MHz采样/保持电路

介绍了一个低电压高精度的高速采样/保持电路。该电路的电源电压为1.8V,在125MHz频率时钟采样时,可达到10位以上的精度;采用栅源电压恒定的栅压自举开关,极大地减小了采样的非线性失真,同时,有效地抑制了输入信号的直流偏移;高性能增益自举的折叠式级联运算放大器减小了有限增益和不完全建立带来的误差。整个电路以0.18μmCMOS工艺库验证,功耗仅为11.2mW。

一种新型的绝热低功耗逻辑电路

文中作者提出了一种新型的自举式 Adiabatic逻辑电路—— Pass Transistor-Bootstrap Charge Recov-ery logic(PT-BCRL) ,该电路的操作分为两级 ,第一级负责逻辑值的运算 ,采用传统的 ECRL电路 ,第二级电路通过利用自举效应经 NMOS管对负载进行充放电 ,使得其充放电为一全绝热过程 ;另外 ,第一级电路通过一互补传输门与第二级电路相连 ,使得该电路的能量的传输和恢复效率都显著得到提高。由于电路分两级操作 ,它很好地解决了传统 Adiabatic电路的功耗和负载电容值直接相关的问题 ,这在用 0 .6μm

开关磁阻电动机功率电路实验研究

介绍了一种基于智能功率模块的新型开关磁阻电动机功率电路。研究了智能功率模块FCAS50SN60的工作原理并设计了特有的驱动电路、自举电路和保护电路。实验结果证明此电路是一种实用的开关磁阻电动机功率电路。

一种高性能14位采样保持电路

设计了一种应用于流水线型模数转换器的14位100MHz采样保持电路,并在电路设计中,提出了一种改进型的栅压自举采样开关电路。在不增加电路复杂性的情况下,栅压自举采样开关电路可以有效地增加采样开关管的开启时间和关断时间,以及电路的可靠性。采样保持电路采用电容翻转式结构,以及采用增益提高的全差分折叠式共源共栅跨导放大器来实现。采用SMIC1.8V/3.3V0.18μm 1P6M CMOS工艺对电路进行设计与仿真。仿真结果显示,在10.009765MHz输入信号,100 MHz工作频率下,输出信号的无杂散动态范围(SFDR)为95.9dB,与传统自举开关相比,提高了16.3dB。