一种低电压低功耗的环形压控振荡器设计

提出了锁相环的核心部件压控振荡器(VCO)的一种设计方案.该压控振荡器采用全差分环形压控振荡器结构,其延迟单元使用交叉耦合晶体管对来进行频率调节.基于SMIC0.18μmCMOS工艺,用Hspice对电路进行了仿真.仿真结果表明,该压控振荡器具有良好的线性度,较宽的线性范围以及高的工作频率,在1.8V的低电源电压下,振荡频率的变化范围为402～873MHz,中心频率在635MHz,功耗仅为6mW,振荡在中心频率635MHz时的均方根抖动为3.91ps.

0.18μm MOS差分对管总剂量失配效应研究

为明确深亚微米MOS差分对管在电离辐射环境下晶体管失配表征方法及损伤机理,本文针对0.18μm NMOS、PMOS差分对管,进行了60 Coγ总剂量辐射效应研究。研究结果表明:与PMOS差分对管相比,NMOS差分对管对总剂量辐照更敏感,主要表现在:1)辐照引起NMOS差分对管转移特征曲线失配增加;2)NMOS差分对管阈值电压失配随辐照总剂量的增加而增大;3)栅极电流辐照后稍有增加,失配随栅极电压的增加而增大。而PMOS差分对管在整个辐照过程中,无论是曲线还是参数均未出现明显变化,且失配亦未随辐照总剂量的增加而增大。

3～6GHz SiGe HBT Cascode低噪声放大器的设计

基于Jazz 0.35μm SiGe工艺设计一款满足UWB和IEEE802.11a标准的低噪声放大器.采用并联电感峰化技术与Cascode结构来展宽带宽;完成了芯片版图的设计,芯片面积为1.16 mm×0.78 mm;在带宽为3～6 GHz范围内,最大增益为26.9 dB,增益平坦度为±0.9 dB.放大器的输入输出匹配良好,其回波损耗S11和S22均小于-10dB,输入与输出驻波比小于1.5,1 dB压缩点为-22.9 dBm.在整个频段内,放大器无条件稳定.

基于差分对管的差分放大电路设计

在电路实验教学中使用的差分放大电路可以利用差分对管来实现。详细阐述用差分对管实现的差分放大电路各参数的设计过程。电路安装调试结果表明,该电路的共模性能得到很大提高,应用到实验教学中效果良好。

一种微振动光纤传感系统信号预处理电路

长距离分布式微振动光纤传感系统的系统噪声的重要产生原因是光源噪声。为了消除这类噪声,设计了预处理电路将一路光电信号转化为两路差分信号。电路将输入的光电流通过对管结构形成差分电流再分别转换成电压信号输出。仿真结果显示该电路可成功的输出两路差分信号,且带宽、增益和信号处理能力都比较强。

高频小功率硅双极晶体管不同管脚端对静电放电失效的机理

在人体模型静电放电(electrostatic discharge,ESD)的注入作用下,部分高频小功率硅双极晶体管对人体模型静电放电最敏感的管脚端对不再是普遍认为的发射极E-基极B间的EB反偏结,而是集电极C与基极B间的CB反偏结。为此,采用微观失效分析与计算机模拟仿真分析相结合的方法,详细讨论了不同管脚对引发典型高频小功率硅双极晶体管ESD失效的效应机理,并针对典型器件内部不同位置的损伤点逐个进行分析。最终得出:高频小功率硅双极晶体管的明显失效往往是由于热二次击穿造成的基极有源区与发射极之间的熔融穿通引起的,而ESD潜在性失效发生的主要原因则是其基极或发射极金属电极附近绝缘介质的场致击穿,从而影响高频小功率硅双极晶体管使用的可靠性。

智能液体点滴监控系统的设计

本监控系统采用多机通信,一个主站控制多个从站和主机之间的数据传输,并采用光电技术检测液体点滴的速度。单片机控制步进电机带动蠕动泵实现对滴速的控制,软件根据检测结果实现对控制电路的自适应调节,通过按键或上位机软件实时设置点滴速度、输液量及床位号,输液结束或输液速度发生异常时,从站使用发光二极管和蜂鸣器报警,并将报警信号通过串行口传送至主站,主站通过监控软件和蜂鸣器实现声光报警。实验证明本系统具有电路简单、检测精度高、响应速度快等优点。

玉米淀粉固态电解质质子\电子杂化突触晶体管

随绿色可持续发展观念的深入人心,研究人员致力于寻找天然有机材料应用于功能性电子器件.淀粉以其低廉的价格、丰富的来源和优异的机械性能进入了科研人员的视野.淀粉可由玉米、马铃薯、甘薯和葛根等含淀粉的物质中提取而得,一般不溶于水,在和水加热至一定温度时,则糊化成胶状溶液.本文通过旋涂法将玉米淀粉的胶状溶液旋涂至氧化铟锡玻璃表面,然后在30?C恒温环境中晾干制备成固态胶合状薄膜.以此薄膜作为固态电解质制备了氧化铟锌突触晶体管,并实现了生物神经突触的双脉冲易化、学习记忆能力、高通滤波等可塑性行为的仿真.本研究以玉米淀粉固态胶合薄膜作为电解质大大降低了氧化物薄膜晶体管固态电解质的成本,且该电解质无毒性、来源丰富,将为人工神经网络的开发提供一种可选择的元件.

基于可调谐LC谐振回路的双频VCO

采用嵌有交叉耦合晶体管对的LC谐振回路结构,利用其固有的多种振荡模式,设计了一款用于多标准射频收发器的压控振荡器(VCO)。该电路通过变容管开关偏置的作用,操作于高频串联谐振和低频并联谐振两个模式,并且输出的所有频率都与谐波无关。通过累积型MOS变容管的调谐作用对LC谐振回路的节点阻抗进行改变,实现振荡器在两个模式下的切换。基于TSMC 0.18μm 1P6M CMOS工艺实现文中所提出的VCO,测试表明:该VCO的振荡频率为2.92 GHz^3.23 GHz和7.31 GHz^8.2 GHz,该两个频带的相位噪声分别为-128.22 d Bc/Hz@1 MHz和-123.2 d Bc/Hz@1 MHz。

高性能结型场效应对管及其在ASIC中的应用

采用结型场效应管作为输入级的专用集成电路,一般都具有高速宽带以及高输入阻抗的特点。场效应管与双极型器件相结合,已成为新型专用型集成运算放大器的主要发展方向之一。国内在这些专用集成电路的研制工作中所面临的主要困难,是高耐压高频结型场效应对管的工艺制作。本文在介绍高性能结型场效应对管在ASIC中的应用及其工艺试验情况。

未掺杂纳米线高电阻与其晶体微结构光电性质

讨论了纳米线的电阻测量及引起高电阻的原因,即宽带多型、纳米尺寸和未掺杂本征阻值大等.对纳米碳化硅线分别进行了直径为5 nm、10 nm、20 nm纳米线电阻测量,在电压为100 V以内测量其电阻达100 MΩ.此外,纳米线MOSFET晶体管室温出现I-V高电流特性.讨论了这一现象的产生可能性,提出了假设,认为纳米线晶体中的电子在某种机制的作用下,形成电子对,这时,库仑阻塞效应的机制由单电子变成成对的多电子才能解释这一现象.其公式为ΔE=(ne)2C.对纳米线进行拉曼光谱鉴定和投射电子显微镜鉴别,显示出纳米线为4H碳化硅多型的衍射和光谱特点.

室温似单电子晶体管高电流分析

在实验中观察到纳米线金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)室温下出现Ⅰ-Ⅴ高电流似单电子库仑阻塞特性。分析了这一现象产生的机理,提出了似单电子库仑阻塞模型,认为纳米线晶体中的结构发生变化,造成特殊的"岛",电子在耦合机制的作用下,形成类似的库伯电子对,在"岛"上实现似单电子隧穿。这时,库仑阻塞效应的机制由单电子变成成对的多电子,这可造成充电能增大,在室温下隧穿。由于耦合电子对的出现,随栅压加大,使电子隧穿时,既可实现库仑阻塞,又使电流加大,室温下出现高电流台阶。

一种专用高频小功率n-p-n对管

本文叙述了X84高频小功率n-p-n对管的特点、性能指标及其应用,着重从工艺角度对管子的制作进行了分析研究,针对其难点提出了一些有效可行的控制方法。

一种新型Rail-to-Rail运算放大器的设计与分析

提出了一种采用线性跨导输入级的Rail-to-Rail运算放大器,输入级的跨导基本实现了与共模输入电压无关,而只与工艺参数和工作电压有关。采用了复合晶体管的设计,使等效NMOS和等效PMOS的电学参数一致,摈弃了由于PMOS及NMOS的不一致性而采取的补偿措施,输出级采用甲乙类CMOS结构。

用掺杂法改进碳纳米管气敏传感器的机理

碳纳米管气敏传感器在敏感性、选择性、操纵性等性能上,远胜于传统的金属氧化物膜传感器。但由于受本征碳纳米管(纯净碳纳米管)吸附能力的限制,碳纳米管气敏传感器能检测的气体种类很少。斯坦福大学的ShuPeng等人的实验发现,掺杂了B、N原子的碳纳米管第一次成功地检测出了CO和H2O分子。在详细阐述碳纳米管传感器工作机理的基础上,用半导体杂质理论和离子对吸附模型对这一最新实验结果作出理论解释。这种掺杂方法,很有可能从根本上解决碳纳米管气敏传感器检测范围小的问题。

介质隔离高稳定低噪声对管电路的工艺研究

文章采用先进的全介质隔离、高频低噪声、浅结工艺研制高稳定性低噪声对管电路。该器件具有两管电流放大系数对称性好 ( h FE=97% )、噪声系数低 ( NF≤ 3d B)、隔离度高 ( g≥ 40 d B)、共模抑制比高 ( CMRR≥ 80 d B)和截止频率高 ( f T≥ 60 0 MHz)

半导体集成辐射传感器基本原理的研究

本文首次提出一种新型辐射传感器——半导体集成辐射传感器,并对它的基本原理作了系统的分折和研究。最后导出:辐射照度E与半导体温度集成镜象对管结电压差值的改变量△(△VBE)线性关系式。本文可以作为研制半导体集成辐射传感器的理论依据。