An Enhanced Bulk-Driven Folded-Cascode Amplifier in 0.18 µm CMOS Technology

A new configuration of Bulk-Driven Folded-Cascode (BDFC) amplifier is presented in this paper. Due to this modifying, significant improvement in differential DC-Gain (more than 11 dB) is achieved in compare to the conventional structure. Settling behavior of proposed amplifier is also improved and accuracy more than 8 bit for 500 mV voltage swing is obtained. Simulation results using HSPICE Environment are included which validate the theoretical analysis. The amplifier is designed using standard 0.18 μm CMOS triple-well (level 49) process with supply voltage of 1.2 V. The correct functionality of this configuration is verified from –50℃ to 100℃.

干散货码头数字孪生综合管控平台架构与实践

为加快干散货智慧港口建设,探讨了数字孪生技术在干散货码头中的应用。分析干散货码头运营呈现出的自动化、信息化、智能化发展趋势,指出当前面临的数据爆炸性增长、数据采集不全面等挑战。在此基础上,对数字孪生在港口的应用领域进行分析梳理,围绕数字孪生模型内容,提出7大应用业务领域。通过干散货码头数字孪生的建设路线,提出以数据驱动和模型驱动为核心的数字孪生模型构建方法。结合干散货码头智能化建设现状,提出干散货码头数字孪生平台架构方案。选取典型门机设备和港区全局典型案例,分别从微观设备孪生构建和宏观全局孪生场景两个层面阐述应用实践经验,以期为智慧港口的发展与建设提供参考。

新世纪中国粮食储藏科技发展新脉络的梳理与展望

本世纪以来,中国在粮食储藏领域的科学理论、研究方法、应用技术研发都得到加速发展。在简要回顾上世纪中国粮食储藏科技发展过程的基础上,对本世纪以来粮食科技取得的新发展进行了归纳,从微观、宏观、信息化与人工智能三个维度对粮食科技发展新脉络进行梳理和展望。微观维度的发展是指粮堆生物体的微观机理研究的进展。从粮食基础参数研究起步,介绍了在分子生物学、基因工程学、蛋白组学、代谢组学等生命科学理论和方法支持下,对粮食籽粒、储粮害虫和微生物的微观参数、特征、代谢和品质变化规律、以及真菌毒素防控技术等研究取得的新成果。宏观维度的发展是指在储粮生态理论的基础上,从宏观层面研究粮食储藏中环境生态因子之间的互相影响。介绍了在粮堆生物场和物理场等多场耦合理论支持下取得的新成果。在信息化与人工智能维度的发展方面,介绍了我国粮食领域人工智能(AI)的发展过程,在机理驱动AI和数据驱动AI相结合的“机理+数据”双驱动AI的新理念指导下取得的新成果。通过对发展新脉络的梳理,提出展望:一是在发展战略层面,要通过科技提升粮食流通系统管理能力,包括粮食储备安全的监管技术、全产业链质量控制和追溯、提升粮食产业可持续发展能力等等,仍然要继续开展重大粮食科技难题和“卡脖子”问题的行业攻关。二是在科学理论和技术方法层面,运用好粮食领域“技术平移”优势和交叉学科突破优势,推进理论创新和技术迭代,加快步入中国粮食储藏科技发展的高速路。

衬底驱动MOSFET特性分析及超低压运算放大器设计

讨论分析了衬底驱动MOSFET的工作原理、频率特性和噪声特性 ,并对其低压特性进行了分析和仿真 .基于PMOS衬底驱动技术 ,设计实现了超低压运算放大器 .在 0 8V电源电压下 ,运算放大器的直流开环增益为 74dB ,相位裕度为 6 6° ,失调电压为 94 0 μV ,输出电压范围为 110～ 798mV .

一种新型低压高精度CMOS电流源

采用低压与温度成正比基准源和衬底驱动低压运算放大器电路,设计了一种新型的低压高精度CMOS电流源电路,并采用TSMC0 25μmCMOSSpice模型进行了电源特性、温度特性及工艺偏差的仿真.在室温下,当电源电压处于1 0～1 8V时,低压电流源输出电流Iout约为12 437～12.497μA;当温度在0～47℃范围内,输出电流为12 447μA;各种工艺偏差条件下的最大绝对偏差为0 54μA,与典型工艺模型下的相对偏差为4 34%.

信息驱动的大电网全景安全防御概念及理论框架

以电网为核心的能源互联网发展趋势及信息技术高度发展,对大电网安全稳定运行和智能防控提出了更高的要求,需要发展和建立与之相适应的在线安全防御支撑体系。首先,评述了现有电网安全防控发展现状及新形势需求,进而提出了建立信息驱动的大电网全景安全防御的设想,详细阐述了其概念、建设目标、多维控制内涵及多层次互动协调控制原则。其次,以信息流控制能量流为核心,设计了自动闭环控制与服务层次架构,明确了各环节的主要功能。在此基础上,系统性部署了信息驱动的全景安全防御理论框架,并阐明了各层面的基础理论和关键技术。最后,给出了该体系实施的时空大数据构建模式,以期利用先进大数据技术实现运行环境下的大电网多维度、立体化安全防御及精确掌控。

基于衬底运放的2阶温度补偿带隙基准电路

采用TSMC 0.25μm CMOS工艺,提出了一种基于衬底驱动放大器的高精度带隙基准(BGR)电路。采用衬底驱动技术的放大器,有效地降低了电源电压;通过PTAT2电流产生电路对基准电路进行2阶温度补偿,有效地降低了输出基准电压的温度系数;采用改进型共源共栅输出级电路,很好地改善了电路的电源抑制比(PSRR)。HSPICE仿真结果显示:在2 V供电电压下,输出基准电压为1.261 V,温度系数为8.24×10-6/℃,低频电源抑制比-为91 dB。整体电路功耗为1.37 mW。

衬底驱动超低压CMOS带隙基准电压源

采用二阶温度补偿和电流反馈技术，设计实现了一种基于衬底驱动技术和电阻分压技术的超低压CMOS带隙基准电压源。采用衬底驱动超低压运算放大器作为基准源的负反馈，使其输出用于产生自身的电流源偏置，其电源抑制比（PSRR）为-63.8dB。采用Hspice仿真，在0．9V电源电压下，输出基准电压为572．45mV，温度系数为13．3ppm／℃。在0．8～1．4V电源电压范围内，输出基准电压变化3．5mV。基于TSMC 0．25μm 2P5M CMOS工艺实现的衬底驱动带隙基准电压源的版图面积为203μm×478．1μm。

一种基于衬底驱动MOS技术的超低压运算放大器

设计了一种工作于 0 .8V电源电压下与标准 CMOS工艺兼容的超低压运算放大器 ,对其电路结构和原理进行了分析。该放大器基于衬底驱动技术 ,采用衬底驱动 PMOS差分对作为输入级实现了 74d B的直流开环增益 ,66°的相位裕度 ,940μV的失调电压和 1 1 0～ 798m

一个1.2V,9ppm/℃的CMOS带隙电压基准源

基于传统CMOS带隙电压基准源电路的分析，结合曲率补偿技术设计了一种带衬底驱动运算放大器的低电源电压的电压基准源电路，主体电路采用电流模式基准源结构，并结合所采用的衬底驱动运放作为基准源的负反馈运放。整个电路采用0.5ym标准CMOS工艺实现，在电源电压1．2V的条件下用HSpice进行仿真，仿真结果表明输出基准电压在-40-120℃范围内温度系数为9ppm／℃。

基于衬底驱动技术的0.8V三阶椭圆OTA-C滤波器

基于衬底驱动MOS技术,设计了一种0.8 V高性能全差分CMOS跨导运算放大器(OTA)。在互补输入差分对的衬底端施加信号,避开MOSFET阈值电压的限制,以达到超低压应用。在0.8 V的电源电压下,其直流开环增益为73.8 dB,单位增益带宽为16.4 MHz。基于该OTA,采用无源网络模拟法,设计实现了截止频率为5 MHz,通带波纹为0.5 dB的三阶椭圆OTA-C滤波器。仿真结果表明了所设计滤波器的正确性。

一种0.8V衬底驱动轨对轨运算放大器设计

采用衬底驱动技术设计低压低功耗轨对轨运算放大器。输入级采用衬底驱动MOSFET,有效避开阈值电压限制,将电源电压降至0.8V,实现低压下轨对轨共模输入范围。增加衬底驱动冗余差分对及反折式共源共栅求和电路实现恒定跨导控制,消除共模电压对输入级跨导的影响,输出采用前馈式AB类输出级,以提高动态输出电压范围。基于标准0.18μmCMOS工艺仿真运放,测得输出范围0.4～782.5mV,功耗48.8μW,电源抑制比58dB,CMRR65dB,直流开环增益63.8dB,单位增益带宽2.4MHz,相位裕度68°。版图设计采用双阱交叉空铅技术,面积为97.8μm×127.6μm。

一种基于衬底驱动PMOS晶体管的低压共源共栅电流镜

基于衬底驱动PMOS晶体管设计了低压PMOS衬底驱动CMOS共源共栅电流镜电路(BDCCM),并讨论分析了其输入阻抗、输出阻抗和频率特性。基于TSMC 0.25μm 2P4M CMOS工艺的仿真和测试结果说明,BDCCM的最低输入压降要求只有0.3V,但是其输入输出线性度和频率带宽要比传统的共源共栅电流镜低,是低频低压CMOS模拟集成电路设计的新型高性能共源共栅电流镜。

一种基于衬底驱动技术的0.8V高性能CMOS OTA

基于衬底驱动MOS技术。设计了一种0．8V COMS跨导运算放大器（OTA），在互补输入差分对的衬底端施加信号避开MOSFET阈值电压的限制以达到超低压应用,通过额外的共源放大器来提高OTA的增益。在±0．4v的电源电压下，其直流开环增益为73．8dB，单位增益带宽为16．4MHz，相位裕度为53°，功耗为125．4μW，输出电压范围为-0．337～0．370V。

基于衬底驱动技术的亚1V与温度成正比基准源

分析了衬底驱动MOSFET的工作原理,并对其低压特性进行了分析和仿真.基于PMOS衬底驱动和电流反馈技术,设计了亚1V低功耗与温度成正比电压基准源.在0.8V电源电压、温度范围为0～100℃时,输出电压的温度系数为0.926mV/K,电源电流为4.5μA.当电源电压在0.7～1.0V变化时,室温下的输出电压约为302mV.

基于弱反型的宽工作电压OTA研究设计

分析与设计了一种工作电源在0.6 V^3.3 V之间、超低功耗的跨导运算放大器(OTA)。整体电路基于工作在弱反型区的衬底驱动输入差分对和电平移位电路,且供电电压可低于晶体管PMOS的阈值电压。OTA电路采用HJTC 0.35μm N阱CMOS工艺,Hspice仿真结果表明,在工作电压为0.6 V时,功耗仅为326 nW。

应用于能量收集中的接口电路的设计

针对从周围环境中收集能量的微型发电机输出功率和电压非常小,无法直接应用的问题。文中设计了一种超低输入电压、低功耗且高效的接口电路。该接口电路包含两级,第一级是无源级和仅由一个有源二极管组成的第二级。为降低有源二极管的功耗,采用一个工作在亚阈值区的衬底输入比较器用来驱动MOS开关。设计采用TSMC 0.18μm标准CMOS工艺,使用Cadence Spectre在室温的条件下进行仿真。结果表明,在输入电压为500 m V(100 Hz),负载电阻为50 kΩ时整流器的电压转换率为97.7%,能量转换率为91.3%。整流器能够在输入电压振幅为320 m V以上实现高效整流。

一种低压低功耗衬底驱动轨至轨运算放大器设计

介绍了一种基于衬底驱动技术的低电压低功耗运算放大器。输入级采用衬底驱动MOSFET,有效避开阈值电压限制;输出采用改进前馈式AB类输出级,确保了输出级晶体管的电流能够得到精确控制,使输出摆幅达到轨至轨。整个电路采用PTM标准0.18μm CMOS工艺参数进行设计,用Hspice进行仿真。模拟结果显示,测得直流开环增益为62.1dB,单位增益带宽为2.13MHz,相位裕度52°,电路在0.8V低电压下正常运行,电路平均功耗只有65.9μW。

一种低电压的全差分OTA

文章介绍了一种低电压的全差分OTA的实现,通过电流驱动体效应(CDB)使低电源电压OTA设计成为可能。提出了一种新的共模反馈结构(CMFB)实现了全差分输出,提高了OTA的输出范围。文章采用0.18umCMOS工艺库。SPICE仿真结果表明:在电源电压为800mV时,OTA的增益为59.2DB,单位增益带宽为14.3MHz,输出范围为674mV。

基于衬底驱动技术的模拟电路设计

在进行低电压低功耗模拟电路设计的众多技术中,衬底驱动(BD)技术由于设计简单和使用传统MOS工艺实现的特点,而被很多的设计所采用。本文利用这一原理,在标准CMOS工艺和±0.7V电源电压前提下设计低电压低功耗标准模块,最后在TSMC0.25μmCMOS工艺模型下,用Spice模拟器验证了模拟仿真结果。