基于差分翻转电压跟随器的AB类缓冲器设计

为了解决传统电压缓冲器建立时间较长、功耗较大等问题,提出了一种基于差分翻转电压跟随器(Differential Flipped Voltage Follower,DFVF)的AB类缓冲放大器。电路主要由作为输入级的DFVF和基于反相器的输出级组成。与其他缓冲器相比,该电路结构简单,晶体管数量少。由于使用了AB类的缓冲器,因此输出电流不受偏置电流的影响,并且静态电流小。采用SMIC 0.18μm工艺对电路进行仿真,仿真结果表明在1.8 V电源电压、全电压摆幅下,能在0.56μs的建立时间内驱动1 n F的电容负载,同时静态电流只有5μA,可用于液晶显示器的列驱动。

一种采用电压检测器的无片外电容FVF-LDO

提出了一种基于翻转电压跟随器(FVF)的无片外电容低压差线性稳压器(LDO)。采用电压检测器来检测输出电压,大幅改善了瞬态响应,克服了常规LDO面积大、需要使用片内大电容的缺点,仅消耗了额外的静态电流。该LDO采用90nm CMOS工艺进行设计与仿真,面积为0.009 6mm^2,输入电压为1.2V,压差为200mV。结果表明,在50pF负载电容、3~100mA负载电流、300ns跃迁时间的条件下,产生的上冲电压为65mV,瞬态恢复时间为1μs,产生下冲电压为89mV,瞬态恢复时间为1.4μs,且将负载调整率性能改善到0.02mV/mA。

一种用于脉冲超宽带接收机的0.18-μm CMOS工艺的高增益检波器(英文)

设计了一个用于非相干脉冲超宽带接收机的0.18-μm CMOS工艺的能量检波器.该检波器包含了输入匹配模块、平方电路、翻转电压跟随器-电流检测电路、跨导级以及输出缓冲器.平方电路运用饱和区晶体管的平方律特性对输入差分信号进行平方,所得到的输出电流由翻转电压跟随器-电流检测电路转换成电压.跨导级对该信号进行放大并积分得到所接受的能量.测试结果可以看出,当输入信号的峰峰值超过60mV时,在高达300MHz的频率下检波增益可以达到10dB.而最小检测幅度为13mV,此时的检波增益为5dB.在移除输出缓冲器之后,输出脉冲的幅度将增加一倍.不计及测试焊盘,芯片面积为0.23mm×0.3mm.电路由一个1.8V的电源供电,核心电路电流为3.5mA.该检波器已成功应用于开关键控方式的接收机以实现高速宽带通信.

一种无片外电容高瞬态响应LDO设计

针对SoC中电源管理模块对高功能-面积比和高瞬态响应的需求,本文提出一种基于翻转电压跟随器(FVF)的无片外电容低压差线性稳压器(LDO),采用电压峰值检测技术实现动态电流偏置,进而提升系统瞬态响应。基于SMIC 40nm工艺的仿真结果表明,在典型负载切换状态下,提出方案的下冲和上冲恢复时间相比传统的FVF结构LDO电路分别缩短了75%和29%。

一种低功耗快速瞬态响应的LDO电路

CEE实验中的束流探测器上集成了大量像素传感器芯片,为了给这些芯片提供稳定的电源电压,针对硅像素芯片对供电电路小面积和低功耗的高要求,在国产GSMC 130 nm CMOS工艺中,实现了一种由单个密勒电容补偿的低压差线性稳压器(Low-Dropout Regulator,LDO)电路。提出的基于翻转电压跟随(Flipped Voltage Follower,FVF)结构的LDO采用小尺寸晶体管,在负载电流快速变化时能实现高稳定性、快速瞬态性能和低功耗,且不需要片外电容。仿真结果表明,该电路在负载电流为20 mA时能驱动0~100 pF的容性负载,此时线性调整率为3.3 mV/V,静态电流为8.5μA,版图的面积仅为103.5μm×95.2μm,适用于高度复杂的探测器系统芯片中。