基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺的4GS/s、14 bit数模转换器

基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺,设计了超高速高精度数模转换器(DAC),其时钟采样率为4 GS/s、精度为14 bit。为满足4 GHz处理速度,该DAC中所有电路均采用异质结晶体管(HBTs)搭建。为了降低功耗和节约面积,本设计采用10+4分段译码的方式,其中低10位电流舵使用R-2R梯形电阻网络,而高4位使用温度计码结构。仿真结果表明,所设计DAC的DNL、INL分别为0.54 LSB和0.39 LSB,全奈奎斯特频域内的无杂散动态范围均大于82 dBc。在3.3 V和5 V混合电源供电下,整个DAC的平均功耗为2.39 W。芯片总面积为11.22 mm^(2)。

一种低转换比且效率超90%的混合式转换器

针对低转换比降压转换器的需求,提出了一种三电流通路(3CP)混合式电压转换器,并且为了提高轻载下转换器的转换效率,提出了一种轻重负载下的工作模式切换方法。由此实现了在低电压转换比的应用场景下,在全负载范围内均实现高转换效率:采用提出的方法,实现了一款基于CSMC180工艺的混合式DC/DC降压型转换器,其中输入电压为5 V,输出电压为0.6V,带负载能力为1 A。实验结果显示,应用此方法的转换器的峰值转换效率可超过90%。

基于暗特性曲线提取辐伏转换器件特性参数的算法

开展辐伏电池理论研究需要计算辐伏转换器件的特性参数,通过特性参数即可预测辐照条件下辐伏转换器件的输出特性,为辐伏电池设计提供重要理论参考。本研究算法基于辐伏转换器件暗特性曲线,计算辐伏转换器件的特性参数,并通过统计学方法分析计算特性参数的优劣。并利用提取出的特性参数预测转换器件在源辐照条件下的特性曲线并与实际测量的辐照特性曲线对比,以证明算法的有效性。结果表明,计算结果在曲线拟合和输出特性预测上均取得了良好的效果。此算法能够在不辐照器件的基础上,通过暗特性曲线预测电池输出特性,可为辐伏电池的设计提供指导。

一种14位80 MS/s流水线型A/D转换器设计

基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种14位80 MS/s的流水线型A/D转换器(ADC)。为了降低ADC整体功耗,首级电路采用2.5 bit无采样保持(SHA-less)结构。进一步,基于套筒式共源-共栅结构提出了一种改进型运放,通过复制尾电流反馈技术和增益提高技术的应用提升了运放的速度和增益,且功耗较低。比较器仅采用动态锁存器以减小级间延迟。还采用了栅压自举开关降低开关导通电阻,提高采样网络带宽和线性度。芯片测试结果表明,在1.8 V电源电压、采样频率为80 MHz的条件下,输入信号频率分别为10 MHz和70 MHz时,ADC的动态参数性能相差不大。其中,输入信号频率为70 MHz时,信噪失真比(SNDR)为72.2 dB,无杂散动态范围(SFDR)为85.82 dB,有效位数(ENOB)为11.7 bit,品质因数(FoM)为0.38 pJ/(conv·step)。

一种峰值电流模式DC-DC转换器控制电路设计

基于中科渝芯40 V双极型工艺,完成了一种峰值电流模式DC-DC电压转换器控制电路的模块设计、芯片版图设计和流片验证,其通用于升压、降压、反相的场景,并可以实现输出电压可调。电路采用峰值电流模式的PWM控制方式,能够更好的提供瞬态特性以及重载下的输出性能。芯片集成功率开关管,采用类三角形分布式发射极版图设计,保证足够发射区面积的同时有效降低了基极电阻,减弱了电流集边效应,弥补了发射极去偏置效应,并且不增加额外面积。实测数据表明:外接1 nF的定时电容可产生约32 kHz的振荡频率,功率开关管关态集电极电流低至52 nA,功率管直流电流增益约为131,基准电压温度系数约为0.09 mV/℃,静态电源电流低,约为2.7 mA。

一种采用DEM技术的16-bit 2.5 GHz电流舵数模转换器设计

电流舵数模转换器(DAC)的动态性能受电流源失配的影响。采用6+10的分段方式,分析比较了几种动态元件匹配(DEM)算法,采用了一种分段温度数据权重平均(Segmented Thermo Data-Weighted Average, STDWA)技术,并将其应用于高6位的温度计编码中,消除对输入编码的依赖,弱化电流源失配的影响,以优化动态性能。基于TSMC 55 nm工艺,设计实现了一种16位2.5 GHz的电流舵DAC,测试结果显示,在2.5 GHz采样率和94.15 MHz输入信号频率条件下,无杂散动态范围(SFDR)提升了6 dB。

一种采用混合集成工艺设计的电压/电流转换器

为了满足整机系统的高质量等级、高可靠性、高集成度、小型化和全国产化的需求,充分发挥厚膜混合集成电路设计和生产制造的优势,采用裸芯片组装及金属全密封封装技术方式,设计了一种电压/电流转换器。通过发挥高精度和低温度系数的薄膜电阻网络的优势,并采用高精度低功耗的精密运算放大器,解决了传统电压/电流转换器产品的宽范围输入电压、高精度输出电流、高质量等级和小体积等方面的关键技术难题,广泛地应用在工业控制和许多传感器的应用电路中。

一种具有电流均衡功能的多相降压转换器

提出了一种具有电流均衡功能的多相降压转换器,该转换器采用华虹0.35μm BCD工艺实现。该转换器带有一个输入前馈同步降压脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制器,以控制一个具有精确电压监测和输入电压前馈能力的双独立电压转换器。通过多相级联技术,可以轻松地实现高效的低电压和高电流输出,操作简便。该技术的特性在于能够抵消由于相位差而产生的多相间的输出噪声,同时能够实现对各相总输出电流的准确平衡。输入电压范围为3~22 V,具有较高的稳定性和较低的输出电压纹波。

开关转换器输出浪涌电流引发的启动台阶问题技术研究

所研制的低压大电流DCDC开关转换器电路在用户处使用,由于容性负载接近1 000 μF,在低温下表现为大电流台阶启动,甚至无法启动。针对该现象,本文开展了大电流开关电源的启动阶段机理分析和实验验证,并提出了针对用户使用条件下的启动台阶现象的解决办法。

一种双极型两线制电流转换器的设计

针对工业上远距离传输电压模拟信号时存在的电压衰减问题,设计一种双极型两线制精密电流转换器。设计以传输4~20mA电流为目标,电路基于商用4.0μm 40V高精度双极工艺完成设计,环路电源电压工作范围为7.5~36V。电路内置2.5V带隙基准模块、5V稳压器模块、共基极运放电路和电流放大器电路,同时配置功率管接口,通过内部晶体管与外部NPN管的并联减少功耗。对设计电路进行全工艺角仿真实验,结果表明此款双极型两线制电流转换器的各项数据指标均满足设计要求。

一种超低静态电流ACOT降压转换器

在可穿戴和物联网等应用领域,电池通常为系统供电。为保证系统能长时间待机,需要电源芯片具有超低待机电流。为降低待机功耗,在空载进入休眠模式时关断大部分电路,仅保留低功耗振荡器(LP_OSC)、电压基准的采样保持电路和低功耗比较器(LP_CMP),待机电流仅为430nA。为保证良好的负载瞬态响应,设计了自适应恒定导通时间(ACOT)架构。该架构具有瞬态响应好、电流连续模式频率稳定、环路稳定性好等特点。该芯片可提供最大600mA的负载电流,峰值效率可达96%,在输入电压为5V、输出电压为3.3V、带载电流为10μA时,效率大于80%。

电压/电流转换器AD694原理及应用

介绍了美国Analog Device公司生产的电压－电流转换器AD694的主要特点、管脚功能、工作原理、使用方法及应用。

电阻抗参数成像数据采集系统中三种电流-电压转换器的比较

目的 寻找一种能在 2～ 380 k Hz间提供 2 MΩ以上的等效输出阻抗和 0 .1%以上精度的电压 -电流转换电路(VIC) ,为电阻抗参数成像数据采集系统的建立打下基础 .方法 在分别对单运放 VIC、三运放 VIC和由仪表放大器构成的 VIC的工作原理进行了分析的基础上 ,根据各自的要求建立了这 3个 VIC,并在不同频率点进行了测量 .结果 在低频端 ,基于仪表放大器的 VIC具有极高的输出阻抗和很低的噪声水平 ,在高频时只有三运放 VIC性能能接近要求 .

CMOS电流控制电流转换器及其应用

本文给出了一个基于ＣＭＯＳ工艺电流控制电流转换器（ＣＣＣⅡ）的电路结构，并对它的性能进行了分析．由于结构简单，它适合于高频低功耗运用．文章最后给出了它在可调高频中放及连续时间∑ΔＡＤＣ变换器中的应用和计算机模拟结果．

基于高速电流舵数/模转换器动态性能的电流开关驱动器

基于电流开关驱动器对高速电流舵D/A转换器动态性能的影响因素分析,提出了结合驱动信号交叉点理论、同步锁存技术和低驱动信号摆幅的电流开关驱动器设计技术,并设计了新型的电流开关驱动器电路.基于TSMC0 35μmCMOS工艺采用Hspice仿真工具,对电流开关驱动器进行仿真分析和应用验证.基于电流开关驱动器所实现的4位D/A转换器具有很低的输出伪信号,所实现的8位D/A转换器具有很高的无杂波动态范围,表明这种电流开关驱动器能保证高速D/A转换器的良好动态性能.

一种高速电流型CMOS数模转换器设计

设计了一种 1 0位 50 MS/s双模式 CMOS数模转换器 .为了降低功耗 ,提出了一种修正的超前恢复电路 ,在数字图象信号输出中 ,使电路功耗降低约 30 % .电路用 1μm工艺技术实现 ,其积分线性误差为 0 .46LSB,差分线性误差为 0 .0 3LSB.到± 0 .1 %的建立时间少于 2 0 ns.该数模转换器使用 5V单电源 .在 50 MS/s时全一输入时功耗为 2 50 m W,全零输入时功耗为 2 0 m W,电路芯片面积为 1 .8mm× 2 .4mm.

一种1.8V 10位120MS/s CMOS电流舵D/A转换器IP核

采用低摆幅低交叉点的高速CMOS电流开关驱动器结构和中心对称Q2随机游动对策拓扑方式的pMOS电流源阵列版图布局方式,基于TSMC0.18μm CMOS工艺实现了一种1.8V10位120MS/s分段温度计译码电流舵CMOS电流舵D/A转换器IP核.当电源电压为1.8V时,D/A转换器的微分非线性误差和积分非线性误差分别为0.25LSB和0.45LSB,当采样频率为120MHz,输出频率为24.225MHz时的SFDR为64.9dB.10位D/A转换器的有效版图面积为0.43mm×0.52mm,符合SOC的嵌入式设计要求.

基于改进EKF的DC/DC转换器电感电流观测器

为了减小电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)引起的DC/DC转换器输出电压噪声,消除负载变化引起的稳态误差,提出了一种基于改进的扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman filter,EKF)的电感电流观测器.首先,介绍了Boost型转换器的状态空间方程和扩展卡尔曼滤波器;之后提出负载估算算法,对EKF进行改进.利用改进EKF的输出电压、电感电流和占空比即可估算出实际负载值,从而实时更新改进EKF的参数,使电流观测器可以准确估计电感电流;最后对提出的电流观测器进行了仿真验证.仿真结果表明,在负载突变时,改进EKF可以对EMI引起的输出电压噪声进行有效滤波,同时准确估计电感电流,保证了DC/DC转换器输出电压的准确性.

峰值电流模DC-DC转换器中多功能误差放大器电路设计

提出了一种适合于峰值电流模DC-DC转换器的新型多功能误差放大器电路.与斜坡电压信号结合可实现软启动功能,实现了从启动阶段到稳定工作状态的平滑过渡,无扰动出现,并有效地消除了启动阶段的浪涌电流和电压过冲;同时还具有最大电流限制和模式切换功能.该误差放大器集成到一款峰值电流模升压型DC-DC转换器中,电路采用CSMC 0.5μm BCD工艺实现.仿真结果表明:3.5V的输入电压下,误差放大器消耗的静态电流为4.48μA,并且能够实现软启动、最大电流限制、模式切换功能.电路具有简单易实现,功耗低的特点.

150Ms/s、6bitCMOS数字工艺折叠、电流插值A/D转换器

在 1.2μm SPDM标准数字 CMOS工艺条件下 ,实现 6 bit CMOS折叠、电流插值 A/ D转换器 ;提出高速度再生型电流比较器的改进结构 ,使 A/ D转换器 (ADC)总功耗下降近 30 % ;提出一种逻辑简单易于扩展的解码电路 ,以多米诺 (Domino)逻辑实现 .整个 ADC电路中只使用单一时钟 .在 5 V电压条件下 ,仿真结果为采样频率 15 0 -Ms/ s时功耗小于 185 m W,输入模拟信号和二进制输出码之间延迟小于 2个时钟周期 .