一种EPS系统电机母线电源的控制电路设计及控制方法

在汽车电动助力转向(EPS)系统中,对电机母线电源的控制大部分采用继电器的技术方案,小部分采用金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)的技术方案,并且驱动电路基本是采用非隔离控制信号方式。在MOSFET技术方案中,还需要DC-DC升压电路或集成升压芯片作为MOSFET的驱动电压源。但是,这两种技术方案在EPS系统出现崩溃等特定情况下无法切断电机母线电源控制电路。针对此问题,提出了一种采用电容器隔离传输控制信号并同时进行自举升压来驱动MOSFET的方案,提高了EPS系统的安全性能。

面向FLASH存储器应用的电压自举电荷泵电路设计

基于SMIC 0.18μm 1P6M工艺,设计出一款面向FLASH存储器应用需求的开环电荷泵升压电路。该电路主要由振荡电路、分频电路、非交叠时序电路、电荷泵和高压选择电路组成。为实现电荷泵电压的自举,本设计采用高电压选择电路和开环无反馈结构电荷泵,通过调整电容比值,满足不同的输出升压需求。仿真结果表明,在电源电压为1.8 V、内部开关时钟频率为50 kHz、带载为5 mA的条件下,电荷泵的输出电压为3.3 V,纹波仅为10 mV,升压效率高达96%。与其他电荷泵相比,本设计提高了输出效率,可满足不同输出升压的需求。

重采样方法与机器学习

Boosting算法试图用弱学习器的线性组合逼近复杂的自然模型,以其优秀的可解释性和预测能力,得到了计算机界的高度关注.但Boosting只被看作是一种特定损失下的优化问题,其统计学本质未曾得到充分的关注.作者追根溯源,提出从统计学角度看待Boosting方法:在统计学框架下,Boosting算法仅仅是重采样方法的一个有趣的特例.作者希望改变计算机科学家只重视算法性能忽略数据性质的现状,以期找到更适合解决"高维海量不可控数据"问题的方法.

12位100MS/s ADC中采样/保持电路的分析与设计

设计了一种高性能的采样保持(S/H)电路,在1.8V的电源电压下,其性能满足12位精度、100MS/s转换速率的ADC的要求。设计中采用了一种新型的自举采样开关,提高了S/H电路的可靠性和线性度;对于高增益大带宽的运算跨导放大器OTA的带宽设计,在分析了主运放和辅助运放在带宽和相位裕度等方面的关系的基础上,提出了新的设计方法。仿真结果表明:S/H电路的差动输出摆幅达到了2V;对于输入为49MHz的正弦波,测得其信号噪声失真比达到了82dB,满足12位ADC的要求;整个电路的功耗约为20mW。

一种高速高精度采样/保持电路

介绍了一种用于12bit,100MS/s流水线模数转换器前端的采样/保持电路的设计.该电路在3V电源电压100MHz采样频率时,输入直到奈奎斯特频率仍能够达到108dB的无杂散动态范围(SFDR)和77dB的信躁比(SNR).论文建立了考虑开关之后的采样保持电路的分析模型,并详细研究了电路中开关组合对电路性能的影响,同时发现了传统的栅源自举开关(bootstrapped switch)中存在的漏电现象并对其进行了改进,极大地减小了漏电并提高了电路的线性性能.

一种高性能14位采样保持电路

设计了一种应用于流水线型模数转换器的14位100MHz采样保持电路,并在电路设计中,提出了一种改进型的栅压自举采样开关电路。在不增加电路复杂性的情况下,栅压自举采样开关电路可以有效地增加采样开关管的开启时间和关断时间,以及电路的可靠性。采样保持电路采用电容翻转式结构,以及采用增益提高的全差分折叠式共源共栅跨导放大器来实现。采用SMIC1.8V/3.3V0.18μm 1P6M CMOS工艺对电路进行设计与仿真。仿真结果显示,在10.009765MHz输入信号,100 MHz工作频率下,输出信号的无杂散动态范围(SFDR)为95.9dB,与传统自举开关相比,提高了16.3dB。

10bit 20MS/s流水线模数转换器设计

设计了一个20MHz采样率,10bit精度流水线模数转换器。采用新颖的栅压自举开关,使电路在输入信号频率很高时仍具有良好的动态性能;用MATLAB仿真增益增强型运算放大器在不同反馈因子下闭环零、极点特性,提出了使大信号建立时间最短的主运放、辅助运放单位增益带宽和相位裕度范围。采用SMIC0.35μm2P4M工艺流片验证,20MHz采样率,2.1MHz输入信号下,SFDR=73dBc,ENOB=9.18bit。

一种运用于高速ADC的采样保持电路设计

设计了一种用于Pipelined ADCs中的前置采样保持电路。从理论上推导了12bit、100MHz的模数转换器对采样保持电路各个子电路的性能指标要求,按此要求设计了增益增强型运放、自举开关等子电路。基于SMIC0.13μm,3.3V工艺,Spectre仿真结果表明,在采样频率为100MS/s,输入信号频率为9.7656M时实现了81.9dB的信噪失真比(SINAD)和13.3位的有效位数(ENOB),无杂散动态范围(SFDR)可达94.9dB,功耗仅为24mW。输入直到奈奎斯特频率,仍能保持81.5dB的信噪失真比和13.2位的有效位数,SFDR可达到92.67dB。

结合提升自举FLD投影的特征提取算法

针对两类分类问题,提出一种基于自适应提升(Adaptive Boosting,Adaboost)算法的分类特征提取算法.首先对训练样本集进行自举采样从而生成一定数量的训练样本自举子集,然后通过对每个自举子集的Fisher线性判别分析(FLD),得到相应数量的一维自举投影向量.在Adaboost算法迭代的每一步中,具有最小的加权最近邻分类误差的一维自举投影向量被作为分类特征选出,用来构成最终的强分类器.该算法可以有效地克服传统特征提取算法性能依赖于数据分布以及提取准则不直接与训练误差相关的弱点.实验结果表明,相比传统算法,该算法的分类准确度有较明显的提升,并且特别适用于数据分布复杂的情况.

Flip-around结构高速采样保持电路的设计

分析了Flip-around结构采样保持电路产生失真的原因。采用增加哑开关管的自举开关,消除与输入有关的电荷注入和时钟馈通;采用增益增强技术,提高运算放大器的直流增益,并通过调整辅助运放的负载电容大小,实现主运放建立时间特性的优化。设计了一个Flip-around结构的高速采样保持电路;对电路各模块进行了功能仿真,给出了整个采样保持电路的仿真结果。

超过100dB SFDR的1.2V 14位20M采样保持放大器

设计了适用于14位20M流水线型模数转换器的采样保持电路.该电路采用了伪差分嵌套增益增强CMOS运算放大器,该运放的增益在各个corner及温度下都高于130dB,从而保证了采样保持电路的精度.在TSMC 0.13μm CMOS工艺下,仿真结果显示,该采样保持电路能够达到高于100dB的SFDR,完全满足14位的精度要求.

低压直流供电电路中高压直流的产生

在由低压直流电源供电的电路中,往往电路的某些部位需要使用高于电源所供的电压,将电源所供的低压转换为较高的电压,常用的方法有3种:自举升压、电感升压、逆变升压。结合实际应用电路对各种升压方法从器件选择、升压原理、升压结果等诸方面进行分析、探讨,解决了总体供电电压不变时,局部高压产生的关键性问题。它对电子电器电路的设计人员有一定的启发作用,对优化电路、遴选器件有较强的参考价值。

10 bit 80 Msample/s流水线ADC的电路级设计

实现了0.18μmCMOS模拟工艺、1.8V电源电压下10位分辨率、80MHz采样率的流水线ADC的电路级设计,采用栅压自举的采样开关和增益提升运放保证ADC的精度;采用复位结构的SHC和MDAC消除运放失调电压的影响;采用动态比较器并优化每级电容以降低功耗.当输入信号幅度为1Vpp时,ADC在整个量化范围内无失码,当输入信号频率为39MHz时,可获得71.6dB的无失真动态范围和60.56dB的信噪失真比.

一种14位125MHz采样/保持电路的设计

设计了一种高性能采样/保持(S/H)电路,采用全差分电容翻转型的主体结构,有效减小了噪声和功耗。在电路设计中,采用栅压自举开关,极大地减小了非线性失真,同时,有效地抑制了输入信号的直流偏移。采样/保持放大器电路采用折叠共源共栅结构,由于深亚微米工艺中器件本征增益减小,S/H电路为达到更高增益,采用增益提升技术。设计的采样/保持电路采用0.18μm1P5M工艺实现,在1.8 V电源电压1、25 MHz采样速率下,输出差动摆幅达到2 V(VP-P),输入信号到奈奎斯特频率时仍能达到98 dB以上的无杂散动态范围(SFDR),其性能满足14位精度、125MHz转换速率的流水线ADC要求。

一种13bit 40MS/s采样保持电路设计

设计了一个用于13bit40MS/s流水线ADC中的采样保持电路。该电路采用电容翻转结构,主运算放大器采用增益提高型折叠式共源共栅结构,以满足高速和高精度的要求。为减小与输入信号相关的非线性失真以获得良好的线性度,采用栅压自举开关。采用电源电压为3.3V的TSMC0.18μm工艺对电路进行设计和仿真,仿真结果表明,在40MHz的采样频率下,采用保持电路的SNDR达到84.8dB,SFDR达到92dB。

一种10位50MHz流水线模数转换器的设计

采用每级1.5 bit和每级2.5 bit相结合的方法设计了一种10位50 MHz流水线模数转换器。通过采用自举开关和增益自举技术的折叠式共源共栅运算放大器,保证了采样保持电路和级电路的性能。该电路采用华润上华(CSMC)0.5μm 5 V CMOS工艺进行版图设计和流片验证,芯片面积为5.5 mm2。测试结果表明:该模数转换器在采样频率为50 MHz,输入信号频率为30 kHz时,信号加谐波失真比(SNDR)为56.5 dB,无杂散动态范围(SFDR)为73.9 dB。输入频率为20 MHz时,信号加谐波失真比为52.1 dB,无杂散动态范围为65.7 dB。

装备备用供电转换电路设计

文章针对装备双电源供电的特点,提出了双电源供电隔离保护电路的设计,并针对设备中的不同电压之间的转换,利用PWM(脉宽调制)进行降压,利用自举升压进行升压,得到稳压源。该设计改变了现有装备双电源供电电路设计简单,不安全的特点。

缸内直喷汽油机高压喷油器驱动电路的设计

为了实现缸内直喷汽油机(GDI)喷油量、喷油正时和喷油速率的精确控制,对喷油器驱动电路提出更高的要求。设计了一种GDI发动机喷油器驱动电路,该电路由BOOST升压、高端自举驱动和电流分段控制电路等模块组成,采用双电源供电,以硬件控制方式实现三段驱动反馈电流控制,节省了软件资源。实验表明,该电路可以有效减小喷油器的开启时间和关闭时间,满足喷油器对驱动性能的要求。

基于开关电容的三端口DC-DC变换器

三端口直流变换器(TPC)应用于新能源供电系统与电动汽车供电系统,可将系统中原有的多个单向和双向直流变换器在电路结构上实现合并,具有结构简单、成本低、控制灵活等优点。根据TPC的分类和组成规则构建一族含有开关电容、自举电路、BUCK、BOOST电路的高压比三端口直流变换器。形成的新型三端口变换器具有压比高、结构灵活、调压范围广等特点,可以很好地应用在新能源发电应用系统中。最后对提出的新拓扑进行理论分析和实验验证。

一个用于流水线模数转换器的高精度、低功耗采样保持电路

介绍了一个用于高精度模数转换器,采用0·25μmCMOS工艺的高性能采样保持电路。该采样保持电路的采样频率为20MHz,允许最大采样信号频率为10MHz,在电源电压为2·5V的情况下,采样信号全差分幅度为2V。通过采用全差分flip-around结构,而非传统的电荷传输构架,因而在同等精度下,大大降低了功耗。为了提高信噪比,采用自举开关。Hspice仿真结构显示:在输入信号为5MHz的情况下,无杂散动态范围(SFDR)为92·4dB.该电路将被用于一个14位20MHz流水线模数转换器。