体硅CMOS工艺下一种带隙基准的单粒子辐射特性分析

为了分析带隙基准(bandgap reference,BGR)在太空环境等极端条件下的单粒子辐射特性,分别在65 nm和28 nm体硅CMOS工艺下设计实现了一款BGR试验芯片,并采用脉冲激光单粒子模拟试验研究了其单粒子辐射特性。试验结果发现,当脉冲激光能量足够高时,BGR的输出电压显著增加,且退火后电压不能恢复,表明BGR发生了单粒子硬损伤(single-event hard damage,SHD),进一步的试验研究证明BGR中的三极管是诱发SHD的敏感器件。该研究为在体硅CMOS工艺下对BGR进行抗SHD加固设计提供了重要理论参考。

基于0.18μm CMOS工艺的低功耗采样保持电路

基于0.18μm CMOS工艺设计了一款用于ADC前端的采样保持电路,电路采用输入缓冲器-采样开关-输出缓冲器三级结构实现。为提高采样保持电路的保持平稳度,设计了信号馈通和时钟馈通消除结构。为改善频率响应,设计了无源负反馈结构并研究了器件参数对电路性能的影响。仿真结果表明,该馈通消除结构能够提升保持阶段的平稳度,负反馈可将增益提升36 dB。该电路在800 MS/s采样率、122.6 MHz正弦波输入条件下,增益为0 dB,3 dB带宽为1 GHz,信号失真比为48 dB,有效位数为7.7 bit。最终版图面积为202μm×195μm,功耗为37.22 mW,实现了低功耗的设计目标。

基于标准CMOS工艺的片上太阳敏感器研究

微纳卫星对于载荷的苛刻要求使得太阳敏感器的微型化研究具有重要意义。为了解决光学器件和处理电路的集成兼容问题,文章基于标准CMOS工艺提出一种新型片上太阳敏感器,以金属走线层构建微型墙结构,两侧均匀分布pn结构成光电传感器,通过检测两侧光电流比例解算出入射光角度。文章从工艺实现、模型建立、数值仿真和实验测试等方面验证了器件的合理性和可行性。最终,片上太阳敏感器阵列芯片质量为1.5 g,尺寸为304.2 mm^(3),检测精度为±1.6°,视场范围为80°,可满足微型化需求。

与CMOS工艺兼容的硅高速光电探测器模拟与设计

用器件模拟的方法 ,设计了一种与常规 CMOS工艺兼容的硅高速光电探测器 ,该探测器可与 CMOS接收机电路单片集成 ,对该探测器进行了器件模拟研究 ,给出了该探测器的电路模型 .通过 MOSIS(MOS im plem entationsupport project) 0 .35μm COMS工艺制做了该探测器 ,实际测试了该器件的频率响应和波长响应 ,探测器频率响应在 1GHz以上 ,峰值波长响应在 0 .6 9μm.

采用0.25μmCMOS工艺、适用于LVDS驱动器的高性能多相时钟生成器的设计

提出了一种适用于 L VDS驱动器的电荷泵锁相环 (PL L)多相时钟生成器的设计方法 ,特别是在压控环形振荡器 (VCO)设计中采用了高温度补偿和高电源抑制比的新技术 ,使得 VCO的固定频率基本不受温度和电源电压变化的影响 .采用 U MC的 0 .2 5 μm CMOS工艺模型 ,在 Cadence的环境下用 spectre S仿真器模拟 ,结果表明设计的 PL L 对于不同的 PVT:SSS、TTT、FFF、SFS、FSF(头两个字母表示工艺变化引起的模型参数的变化 ,第三个字母表示系统工作条件 :T为 75℃ ,3.3V;S为 12 5℃ ,3.0 V;F为 0℃ ,3.6 V) ,均能得到符合标准要求的7相时钟信号 ,其中 VCO固定频率所对应的温度系数为 32 ppm/℃ ,电源反射比为 0 .2 % /

155 Mbit/s和622 Mbit/s速率0.6μm CMOS工艺光纤用户网专用集成电路的部分核心芯片

采用国内的CSMC HJ 0 .6 μmCMOS工艺实现了 15 5Mb/s和 6 2 2Mb/s速率的光纤用户网专用集成电路的部分核心芯片。芯片测试结果表明 ,激光二极管驱动电路(LDD) ,前置放大器 (Pre Amp)和限幅放大器 (LA)集成电路达到了世界同类集成电路的水平。

标准CMOS工艺的外层型人工视网膜芯片设计

针对外层型视网膜修复技术中芯片像素密度难以提高的问题，设计了一种具有更小尺寸及更高像素密度的视网膜芯片。芯片采用CHRT公司0．35肚m标准CMOS工艺，选用双向驰张振荡器电路作为基本像元电路，在Cadence软件平台上进行了电路的调试及版图制作和后仿真。实验结果表明，像元电路能够随光电流大小变化输出幅值及频率可调的脉冲信号对视网膜神经细胞进行有效刺激，版图制作后仿真得到像元电路脉冲宽度为0．26ms，频率为18～503HZ，版图大小为65μm×65μm，初步设计的芯片大小为1．1mm×1．1mm。芯片各项参数均能满足生理学上对视网膜神经细胞进行有效刺激的要求，实验结果为芯片后续研究提供了良好的基础。

018μmCMOS工艺784Mb/s的数据发送器设计

在高精度平板显示系统中 ,传统的界面将液晶显示控制器直接与平板图像控制器连接。由于信号的并行满摆幅传输 ,该界面不能解决强电磁干扰及高功耗等问题。给出了一种基于ANSI/TIA/EIA - 6 44标准的低压差分信号 (LVDS)数据发送系统 ,以解决传统数字视频界面的瓶颈问题。该系统采用 0 18μmCMOS工艺进行设计。高速、较少的并行传输线及低电压摆幅等系统特性实现了高速、低功耗、低电磁干扰 ,单通道数据传输率 784Mb/s ,总数据传输率达 392Mb/s的高速数字视频信号的传输。满足了SVGA、XGA、SXGA等显示模式分辨率的要求。该数据发送器采用HSPICE仿真器在各种PVT情况下做了仿真 ,结果表明 ,系统的各项指标满足上述标准 ,部分参数优于标准的要求。

一种与CMOS工艺兼容的钨微热板

标准CMOS工艺中的多晶硅的热性能越来越稳定,因此多晶硅微热板受到一定的限制。本文设计了一种与标准CMOS工艺兼容的钨微热板。钨在CMOS工艺中作为通孔材料连接两层金属或者金属与硅衬底。但在钨微热板的设计过程中,钨连接一层金属,构成钨电阻,作为微热板的加热和测温电阻。测量结果显示钨的温度系数是0.0015/℃,钨微热板的热阻是17℃/mW。本文的钨微热板的设计可以应用到相关的与标准CMOS工艺兼容的热传感器的设计之中。

基于CMOS工艺的横向多晶硅p^+p^-n^+结红外微测辐射热计

基于多晶硅pn结正向压降的温度特性,应用标准CMOS工艺,结合体硅微机械加工技术,研制成功非制冷红外微测辐射热计.本文详细分析了横向多晶硅p+p-n+结的温度特性,给出了正向压降温度变化率的理论表达式和实验测量值;并描述了微测辐射热计的设计思路和制作工艺.实验结果表明:在室温(284～253K)附近,横向多晶硅p+p-n+结正向压降的温度变化率为1.5mV/K;在3～5μm红外波段,微测辐射热计的电压响应率为5.7×103V/W,黑体探测率D为1.2×108cm.Hz1/2.W-1.

用于雷达T/R组件的SOI CMOS工艺射频芯片

南京电子器件研究所国博电子有限公司基于0．18umSOICMOS工艺研制了多款用于相控阵雷达的射频芯片，包括1-1．7GHz有源下混频器、0．7～4GHz有源下混频器、X波段6位移相器和X波段5位衰减器，芯片照片见图1。下混频器集成了射频、本振放大器，混频器以及中频放大器；X波段移相器和衰减器均集成了驱动器和ESD保护电路。该系列芯片解决了高集成度、小尺寸以及低功耗雷达T瓜组件的关键问题。

0.6μm CMOS工艺折叠共源共栅运算放大器设计

折叠共源共栅结构改进了传统的两级运算放大器的输入范围和电源电压抑制特性,优化了二阶性能指标。利用mosis 0.6μm CMOS工艺模型参数,设计了折叠共源共栅结构的运算放大器,对各性能参数的仿真结果表明:该电路的开环增益为80 dB,单位增益带宽为20 MHz,相位裕度73°,功耗仅为3 mW。

基于0.18μm CMOS工艺的6 GHz环形压控振荡器设计

基于0 18μmCMOS工艺设计的全差分环形压控振荡器电路,芯片总面积为0 65×0 79mm2,1 8V电源供电,总功耗155mW,中心频率6GHz,调谐范围1GHz。可应用于IEEE802 11aWLAN系统。

10 Gb/s 0.18μm CMOS工艺复接器设计

介绍一种超高速4∶1复接器集成电路。电路采用0.18μm CMOS工艺实现,供电电源1.8 V。电路采用源极耦合场效应管逻辑(SCFL),与静态CMOS逻辑相比具有更高的速度。为了避免高速时序电路中常见的时钟偏差,在时钟树中放置了缓冲器。在设计中采用有源电感的并联峰化技术有效地提高了电路的工作速度。仿真结果表明电路工作速度可达10 Gb/s,复接器芯片面积约为970×880μm2。

用0.35μm CMOS工艺实现存储接口单元中的数模混合DLL

论述了一种利用0.35mm、双阱、双层金属、双层多晶硅的CMOS工艺所实现的延迟锁定环(DLL)。该DLL用于RISC处理器中存储接口部件的时钟同步。本文介绍了其应用背景,给出了DLL的系统结构,接着分别介绍了鉴相器、电荷泵以及压控延迟线的电路结构,最后给出相关仿真结果。

与CMOS工艺兼容的皮拉尼传感器研究

皮拉尼传感器广泛用于105Pa～10-1Pa的粗真空测量。本文在基于MEMS工艺的皮拉尼传感器的基础上研制了一款与标准CMOS工艺兼容的皮拉尼传感器。它采用钨微热板作为敏感元件,工作在恒电流模式下。该传感器利用0.5μm标准CMOS工艺加工,对10-1Pa～105Pa的气压有响应,尤其对1 Pa～100 Pa气压具有线性响应。

亚微米自对准硅化钛CMOS工艺

本文对两步快速热退火形成ＴｉＳｉ２的工艺及其工艺的兼容性、ＴｉＳｉ２的物理化学物性进行了研究，结合ＬＤＤ结构，形成了两步快速热退火亚微米自对准硅化钛ＣＭＯＳ工艺，并应用于集成电路的制造，改善了电路性能。

基于CMOS工艺的脉搏血氧测量电路设计

为了避免透射式测量系统的高功耗、大噪声的问题,设计一种CMOS集成电路用于测量脉搏和血氧饱和度(Sp O2).根据光子扩散传输理论得到反射式Sp O2测量公式,以此公式为模型设计测量电路.测量电路由放大电路和带通滤波电路两大部分组成,经过测量电路的处理之后,得到脉搏波的直流量和交流量.采用UMC0.18μm的标准CMOS工艺实现电路,该电路仿真的各项参数为:在1.8 V的工作电压下整个系统的增益可达到42~50 d B(0.2~65 Hz),整个电路的功耗小于0.3 m W.因此,本文设计的测量电路增益达到要求,而且噪声和功耗更小,更能达到便携式医疗设备的发展要求.

一种基于CMOS工艺的电平转换芯片

基于CSMC 2P2M 0.6μm CMOS工艺设计了一种电平转换芯片。整体电路采用Hspice和CSMC 2P2M的0.6μm CMOS工艺的工艺库(06mixddct02v24)仿真,基于CSMC 2P2M 0.6μm CMOS工艺完成版图设计,并在一款多功能数字芯片上使用,版图面积为1mm×1mm,并参与MPW(多项目晶圆)计划流片。流片测试结果表明,芯片满足设计目标。

基于CMOS工艺的一种低功耗高增益低噪声放大器

采用0.18μm CMOS工艺,两级共源结构实现了低功耗高增益的低噪声放大器(LNA)设计。共源结构的级联采用电流共享技术,从而达到低功耗的目的。电路的输入端采用源极电感负反馈实现50欧姆阻抗匹配。同时两级共源电路之间通过串联谐振相级联。该LNA工作在5.2GHz,1.8V电源电压,能提供20dB的增益(S21为20dB),而噪声系数为1.9dB,输入匹配较好,S11为-32dB。