一种基于PJFET输入的高压摆率集成运算放大器

基于双极型集成工艺设计并制作了一种高压摆率、低输入偏置电流、低输入失调电流的运算放大器。输入级采用p沟道结型场效应晶体管(PJFET)共源结构,有利于减小输入偏置电流,提高信号接收的灵敏度,实现高输入阻抗、低偏置电流、低输入失调电流和高压摆率。增益级采用常规的共射放大电路结构。输出级采用互补推挽输出结构,提升了驱动负载的能力,并克服交越失真。测试结果表明:在电源电压±15 V、25℃环境温度下,开环电压增益为114.49 dB,正压摆率为12.33 V/μs,负压摆率为-9.76 V/μs,输入偏置电流为42.52 pA,输入失调电流为4.23 pA,输出电压摆幅为-13.56~14.16 V,共模抑制比为105.56 dB,电源抑制比为107.91 dB。

一种用于极性反转热电能量收集的升降压转换器

针对传统TEG能量收集系统输入电压单一化与可用功率范围较窄的问题,提出了一种适用于极性反转热电能量收集的升降压DC-DC转换器。采用双极性输入升降压拓扑结构,能够自适应收集双极性输入热电能量,并增加储能升降压回路,有效拓宽了重载下可用功率范围,保证输出电压稳定性,并在轻负载时收集多余能量,显著提高轻载转换效率,保证系统续航能力。最大功率追踪方法采用结构简单、追踪效率较高的开路电压法。180 nm CMOS工艺仿真验证表明,所提出的能量收集系统轻重负载条件下转换效率均高于85%,最高转换效率为93.26%(V_(TEG)=500 mV,R_(S)=210Ω),最大功率追踪效率达到99.52%(V_(TEG)=-600 mV),电路最低工作输入电压为±25 mV,且重负载下1.8 V输出电压纹波小于30 mV。

电子辐射环境中NPN输入双极运算放大器的辐射效应和退火特性

本文对不同偏置下的NPN输入双极运算放大器LM108分别在1.8 Me V和1 Me V两种电子能量下、不同束流电子辐照环境中的损伤特性及变化规律进行了研究,分析了不同偏置状态下其辐照敏感参数在辐照后三种温度(室温,100℃,125℃)下随时间变化的关系,讨论了引起电参数失效的机理,并且分析了器件在室温和高温的退火效应以讨论引起器件电参数失效的机理.结果表明,1.8 Me V和1 Me V电子对运算放大器LM108主要产生电离损伤,相同束流下1.8 Me V电子造成的损伤比1 Me V电子更大,相同能量下0.32Gy(Si)/s束流电子产生的损伤大于1.53 Gy(Si)/s束流电子.对于相同能量和束流的电子辐照,器件零偏时的损伤大于正偏时的损伤.器件辐照后的退火行为都与温度有较大的依赖关系,而这种关系与辐照感生的界面态密度增长直接相关.

质子辐射环境下PNP输入双极运算放大器辐照效应与退火特性

对不同偏置下的PNP输入双极运算放大器在3、10 MeV两种质子能量下的辐照效应进行了研究,并将质子辐射损伤效应与0.5Gy(Si)/s剂量率60 Coγ射线辐射损伤效应进行了比较,以探究质子和γ射线产生的辐射损伤之间的对应关系。结果表明,运放LM837对γ射线的敏感程度较10 MeV质子和3 MeV质子的小,然而其室温退火后的后损伤效应却更严重;相同等效总剂量条件下,10 MeV质子造成的损伤较3 MeV质子的高;质子辐射中器件的偏置条件对损伤影响不大。

PNP输入双极运算放大器的辐射效应

对PNP输入双极运算放大器进行了不同偏置条件和不同剂量率下电离辐照实验。结果表明,高剂量率辐照时,正偏置条件下的偏置电流变化稍大于零偏置;低剂量率辐照时,正偏置下的偏置电流变化小于零偏置。两种PNP输入双极运算放大器均表现出明显的低剂量率辐照损伤增强(ELDRS)效应,且在零偏置下的低剂量率辐照损伤增强效应更显著。

PNP输入双极运算放大器ELDRS效应的^(60)Coγ辐照高温退火评估方法

选用了三种型号的PNP输入双极运算放大器,在正偏和零偏状态下进行了辐照实验,由此对高剂量率辐照后高温退火加速评估方法进行了探索。结果表明,辐照后高温退火的实验结果乘以一定的倍数因子,便可较好地模拟PNP输入双极运算放大器的低剂量率辐照损伤,根据曲线的变化规律可以较快地鉴别器件是否存在低剂量率辐射损伤增强效应。

配网直流变压器双极短路故障穿越方法

采用传统输入串联输出并联(ISOP)拓扑的配网直流变压器在系统发生双极短路故障时,如果不采取故障限流措施,模块电容会快速放电,故障清除后必须经过缓启充电等复杂时序完成恢复重启,无法实现故障穿越。文中提出一种基于改进型ISOP拓扑,利用故障电流阻断及限流控制实现系统故障穿越的方法。首先,理论分析了基于改进型ISOP拓扑结构的配网直流变压器系统中压侧故障穿越过程的3个阶段及其数学模型。然后,分析了基于故障限流原理的低压侧故障穿越方法及故障穿越时间的设计原则。最后,通过搭建实时数字仿真(RTDS)硬件在环半实物仿真平台进行了验证,仿真结果证明了该双极短路故障穿越方法的可行性和有效性。

一种低失调运算放大器的设计

基于Bipolar工艺设计,结合激光修调技术,实现了一种四通道、低失调、低功耗、高增益的运算放大器。电路整体结构包含基准偏置电路、差分输入及偏置补偿电路、中间级电路、输出及过流保护电路。输入级选择差分输入结构,采用输入偏置补偿设计,降低了输入失调电压和偏置电流;中间级采用射随器结构,结合密勒补偿电容及零点电阻,提高电路的稳定性;输出级采用B类的输出结构,结合过流保护设计,增加电路的安全性。电路封装后测试显示:输入失调电压为10μV,输入偏置电流为0.5 nA,大信号电压增益为130 dB,电源电流为2.4 mA,增益带宽积为1.5 MHz,电压噪声密度为7.34 nV/√Hz。

一款高性能JFET输入运算放大器

基于结型场效应晶体管（JFET）和双极型晶体管（BJT）兼容工艺设计了一种高性能运算放大器。电路设计采用了JFET作为运算放大器的输入级,实现了高输入阻抗和宽带宽,采用BJT实现了高的转换速率和高的可靠性。基于运算放大器工作原理的分析,对运算放大器的特性参数进行了仿真和优化,采用Bi-JFET工艺进行了工艺流片。测试结果表明,运算放大器在±15 V电源电压下输入失调电压为0.57 mV,输入偏置电流为0.021 nA,输入失调电流为0.003 nA,单位增益带宽为4.8 MHz,静态功耗为48 m W。运算放大器芯片版图尺寸为1.2 mm×1.0 mm。

一种低偏置电流、高输入阻抗运算放大器电路设计

基于双极工艺设计了一种低偏置电流、高输入阻抗运算放大器。采用超β管作为输入对管,同时引入新型基极电流补偿电路,使运算放大器具有低偏置电流、高输入阻抗特性。该电路基于40V双极工艺进行设计,仿真结果显示,常温下偏置电流为11pA,输入阻抗为1.88×10^(9)Ω,增益达到137dB,带宽达到1.3MHz。

基于晶体三极管的放大电路分析

晶体三极管是重要的电子器件。为了更好地应用晶体三极管,必须对晶体三极管的各种组态分析清楚。晶体三极管具有三种组态,分别是共集电极放大电路、共基极放大电路、共射极放大电路。晶体三极管的主要参数有静态工作点、输出特性、输入特性、频率特性与放大特性。晶体管的静态工作点的设置对放大电路的正常工作至关重要,如果选择不恰当的静态工作点,输出信号将饱和失真或截止失真;输入输出特性能够分析出三极管带负载的能力;晶体三极管的频率特性表明了信号的通过性,对不同频率的信号具有不同的放大特性。对晶体三极管进行了简要概述,并针对性分析了共射极放大电路,即它的输入输出特性、放大特性。

双输入三电平半桥DC-DC变换器及其回流功率优化控制方法

在双极性直流微电网中,正负极母线之间存在电压不平衡的问题。为平衡正负极母线电压和提升母线的功率输出性能,文中提出一种适用于双极性直流母线的新型双输入三电平半桥DC-DC变换器。通过分析变换器的工作原理,在双重移相控制的基础上建立输出功率、电压传输比与回流功率的数学模型,并提出最小回流功率追踪控制方法,降低变换器的损耗。根据双极性直流微电网的特性,在最小回流功率追踪控制的基础上进行切换电压传输比的改进,以一定程度上解决正负极母线电压不平衡的问题,并且进一步降低变换器的回流功率,有效地提升变换器的工作性能。最后利用Matlab/Simulink仿真模拟并分析不同工况下变换器的工作状态,验证文中所提出的双输入三电平半桥DC-DC变换器及其回流功率优化控制方法的有效性与优越性。

变频调速应用技术(一) 第一讲 百年期待盼变频(上)

变频器进入实用阶段,比发明异步电动机晚了近百年。本文从分析其原因入手,讲述了影响实施变频调速的主要问题。进而介绍了变频同时还必须变压的原理,以及正弦脉宽凋制的具体实施方法。

Proton radiation effect of NPN-input operational amplifier under different bias conditions

NPN-input bipolar operational amplifiers LM741 were irradiated with ^60Coγ-ray, 3 MeV protons and10 MeV protons respectively at different biases to investigating the proton radiation response of the NPN-input operational amplifier. The comparison of protons with^60Coγ-rays showed that the proton radiation mainly induced ionization damage in LM741. Under different bias conditions, the radiation sensitivity is different; zero biased devices show more radiation sensitivity in the input biased current than forward biased devices. Supply current（±Icc）is another parameter that is sensitive to proton radiation,^60Coγ-ray, 3 MeV and 10 MeV proton irradiation would induce a different irradiation response in ±Icc, which is caused by different ionization energy deposition and displacement energy deposition of^60Coγ-ray, 3 MeV and 10 MeV proton irradiation.

PNP输入双极运算放大器在不同辐射环境下的辐射效应和退火特性

研究了PNP输入双极运算放大器LM837在1MeV电子和60Coγ源两种不同辐射环境中的响应特性和变化规律.分析了不同偏置状态下其电离辐照敏感参数在辐照后三种温度(室温,100℃,125℃)下随时间变化的关系,讨论了引起电参数失效的机理.结果表明:1MeV电子辐照LM837引起的损伤主要是电离损伤,并且在正偏情况下比60Coγ源辐照造成的损伤大;辐照过程中,不同辐照源正偏条件下的偏置电流变化都比零偏时微大;在不同的辐照源下,LM837辐照后的退火行为都与温度有较大的依赖关系,而这种关系与辐照感生的界面态密度增长直接相关.