基于MOSFET ZTC工作点的高阶曲率补偿电压基准

工作在饱和区的MOSFET存在零温度系数(ZTC)特定工作点,基于这一特性设计实现了一款具有低温度系数的电压基准芯片。所设计的电路利用ZTC工作点的温度系数接近于0这一特点,辅以高阶曲率补偿电路,实现极低温度系数的输出电压。此外,针对ZTC工作点对工艺偏差的敏感性,根据蒙特卡洛仿真结果,专门设计了熔丝修调电路,以保证电路的输出结果具有较高工艺稳定性。该电路在CSMC 0.18μm CMOS工艺平台进行了流片验证,芯片面积为0.0025 mm^(2)。结果表明该芯片在室温时能够稳定输出475.5 mV电压,在-40~125℃内,温度系数达到1.8×10^(-6)/℃,在10 kHz时电源抑制比达到-68.7 dB。

基于烧结工艺的差阻仪器内部绝缘解决方案

通过分析差阻仪器内部绝缘下降的电气模型,确定引起绝缘下降的关键问题所在;引入烧结工艺,通过不同材料的烧结实验,得到线胀系数合适的材料搭配和合适的线胀系数差异范围;通过生产试制和长期观测,验证了使用烧结工艺后的差阻仪器内部绝缘性能的长期稳定性和零点漂移情况。结果表明,采用烧结工艺的差阻仪器内部绝缘性能长期稳定;差阻仪器零点漂移现象明显改善,温度影响有所降低。

pMOS剂量计的温度效应及其补偿探讨

利用恒流注入法和Ｉ－Ｖ测试方法研究了用于ｐＭＯＳ剂量计的国产ｐＭＯＳＲＡＤＦＥＴ的温度效应，结合ＭＯＳ晶体管阈值和电流－电压方程的理论公式推导分析了温度对阈电压、沟道载流子迁移率的影响，对“零温度系数点”从理论上进行了讨论，探讨了辐照对“零温度系数点”的影响。实验结果表明，采用“零温度系数”电流作为注入的恒流来测量栅源电压能提高剂量计电压读出的精度，起到对温度补偿的作用。

基于最优控制电压的高鲁棒性PUF电路设计

物理不可克隆函数(Physical Unclonable Functions,PUF)电路作为一种新型的信息安全电路,依赖集成电路制造过程中硅器件的固有工艺偏差产生密钥.本文提出一种高鲁棒性PUF电路设计方案,首先分析MOSFET在零温度系数点(Zero Temperature Coefficient,ZTC)的工作特性,然后结合提高PUF电路鲁棒性的途径,确定PUF电路的结构及最优控制电压,最终达到密钥稳定可靠的目的.在TSMC 65nm CMOS工艺下对所设计的PUF电路进行版图设计,面积为14.89μm×12.14μm.实验结果显示在最优控制电压下PUF电路的鲁棒性最低为96%.

MgO-TiO_2-CaO系统介电性能的研究

首先研究了不同组成的MgO-TiO2-CaO(MTC)系统的介电性能。偏钛酸镁(MgTiO3)具有正温度系数。钛酸钙具有较大的负温度系数,用它来调整钛酸镁系统的温度系数以使其趋近于零。同时向系统中加入玻璃,玻璃在烧结中形成液相,加速MTC系统的烧结并改善其介电性能。获得了一种性能良好的零温度系数陶瓷材料。

pn结泄漏电流对高温集成MOSFET交流性能的影响

分析了漏源pn结泄漏电流对高温MOS模拟集成电路中、工作在零温度系数(ZTC点)的MOSFET交流参数的影响。研究结果表明,pn结扩散电流对高温MOSFET的交流性能有极大的影响,而产生电流的影响则可以忽略不计。减小泄漏电流对高温MOSFET交流性能影响的重要方法是增加衬底掺杂浓度。还给出了漏源pn结泄漏电流和工作在ZTC点的漏源电流最大允许比例的计算公式。

TiO_2掺杂对BZN系陶瓷相组成及温度系数影响

研究了ＴｉＯ２掺杂的Ｂｉ２Ｏ３－ＺｎＯ－Ｎｂ２Ｏ５（ＢＺＮ）系复相区陶瓷的基本组成，即焦绿石立方ａ相与单斜β相的复相。讨论了不同晶型的ＴｉＯ２对所得ＢＺＮ系陶瓷的相组成、相形成及显微结构的影响。给出了不同晶型ＴｉＯ２掺杂所得的ＢＺＮ系陶瓷的零温度系数值。

铌酸锂和钽酸锂的频率温度系数研究

铌酸锂(LN)和钽酸锂(LT)具有弹光及电光效应,可用于压电振子、压电换能器及压电驱动器,而这些器件受切角对频率温度系数影响大。该文主要研究了一级频率温度系数分别随绕x轴和z轴旋转切角θ1和θ3的变化,且画出了各个切型下,一级频率温度系数随切角变化的曲线图,从而确定了LT晶体的零温度切角和LN的近似零温度切角,对由LT和LN制成的晶体器件的切角选择具有指导意义。

高温6H-SiC CMOS运算放大器的设计

目的设计可工作在高温下的6H-SiC CMOS运算放大器。方法该电路基于标准的PMOS输入两级运放而成,考虑泄漏电流匹配添加Dcomp二极管。利用零温度系数理论和泄漏电流匹配的原则对电路管子的尺寸进行确定。通过求解SiMOS管和6H-SiC MOS管零温度系数点来稳定偏置电路。结果利用Hspice进行仿真,当温度从300K变化到600K时,SiC运放的增益和相位裕度的变化率分别为2.5%和3.3%,而Si电路的增益从300K的64dB降到600K的-80dB。由于SiC MOS器件沟道迁移率低导致器件的跨导低于相同尺寸下的Si器件,所以其开环增益也小于相同结构和尺寸的Si OPAMP。结论此电路可以在高温下稳定工作,但是单管的性能较Si单管差。

零辅助热源被动式太阳房地域分布区划研究

从分析零辅助热源被动式太阳房稳态热工设计计算方法入手 ,提出了以辐射温差比做为零辅助热源被动式太阳房建设区域划分的思想 。

独石电容器温度系数对精密恒流源输出精度的影响

某型号加速度模数转换装置电路在使用过程中,输出精度不准确,始终存在零点漂移现象。通过具体电路分析和实践数据验证,发现恒流源中独石电容器会对整个电路的输出精度有影响。从具体电路分析和相应的实验数据得出结论,不同温度系数的独石电容器会对恒流源输出精度有影响,最后提出通过选用温度系数高的独石电容器来提高恒流源的输出精度,对恒流源的生产厂商提高产品精度以及电路开发人员在以后分析问题的方法方面都能起到一定的帮助作用。

零辅助热源被动式太阳房热工设计计算方法

着重介绍零辅助热源被动式太阳房的概念及以辐射温差比为设计依据的被动式太阳房热工设计计算方法——零辅助热源被动式太阳房热工设计计算方法

CMOS工艺制备的高压PMOSFET温度特性研究

采用Cascade探针台与Agilent 4155B参数测试仪测试采用1.5μmP阱单层多晶单层金属CMOS工艺制作的宽长比为50∶4的高压PMOSFET在不同温度下(27°C～200°C)的器件特性,包括漏电流I_(DS)、阈值电压V_T、栅跨导gm的温度特性,并与常压PMOSFET温度特性比较,推导阈值电压值与温度的简单关系。

具有温度稳定性的SiC CMOS运算放大器的设计

设计了具有温度稳定性的SiC CMOS运算放大器。根据所希望的IDSat(ZTC)和任一节点泄漏电流为零的原则设计偏置电路;输入采用差分输入,同时按照泄漏电流匹配的原则,合理选取Dcomp的面积。Si MOS器件电源电压为5V,采用TSMC 0.25μm工艺制作。当温度从300K变化到600K时,SiC运放的增益和相位裕度的变化率分别为2.5%和3.3%,而Si电路的增益从300K的64dB降到-80dB,失去电路的稳定性。但是,由于Si CMOS器件沟道迁移率低,导致器件的跨导低于相同尺寸下的Si器件,所以其开环增益也小于相同结构和尺寸的Si运算放大器。

添加表面活性剂对Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5系陶瓷温度系数的影响

研究了原料混合球磨研磨时 ,加入表面活性剂对Bi2 O3-ZnO -Nb2 O5(BZN )系复相区陶瓷的相组成及性能的影响 .依据最佳的(Bi3xZn2 - 3x) (ZnxNb2 -x)O7陶瓷配方 ,采用固相反应法制备BZN陶瓷试样 .在原料混合球磨研磨时 ,加入具有醇和胺双重性质的两性表面活性剂 ,借助XRD ,DTA ,SEM和HP42 74A阻抗分析仪等研究手段 ,研究实验制备的BZN陶瓷试样的相结构与介电性能 .结果表明 :试样的相结构仍为焦绿石立方结构α相和单斜结构β相的 (α +β)复相焦绿石结构 ;在制备过程中加入表面活性剂 ,可降低Bi2 O3,ZnO ,Nb2 O5原料固液界面表面张力 ,破坏原料的团聚状态 ,达到各种原料的充分混合 ,从而促进了在较低温度下形成相对较多的立方焦绿石α相 ,提高了相组成的稳定性 .大大扩大了符合零温度系数 [( 0± 30 )× 10 - 6 /℃ ]要求的烧成范围 ,且此BZN陶瓷介电常数高 (ε≥ 10 5 )、介电损耗小 (tgδ <10 - 4 )

硅压阻式压力传感器温度系数的在线实时补偿

在硅压阻式压力传感器与微机组成的数据采集系统中,利用软件编程很容易使传感器灵敏度及零位温度系数达到10^(-5)/℃数量级。文章分析了各种影响补偿精度的因素,除外部因素外,补偿精度受限于传感器本身的重复性及迟滞。此法简便易行,不需其他附加硬件的帮助。

硅微角振动陀螺仪温度特性补偿方法研究

在研究硅微角振动陀螺结构和温度特性的基础上,创建了二元高阶多项式补偿模型,并设计了基于STM32F405的硬件补偿电路,实现该陀螺仪实时温度补偿。实验结果表明:温度补偿后的标度因数温度系数和全温零偏稳定性分别由344×10-6/℃和441°/h减小为12.6×10-6/℃和40.6°/h,使得该陀螺仪的温度特性有明显改善,验证了该补偿方法的有效性和可行性。

基于GA优化LS-SVM的霍尔位移传感器的温度补偿

由于霍尔位移传感器输出电压随温度变化,所以需要对该传感器进行温度补偿.首先采用遗传算法(GA)优化的最小二乘支持向量机算法(LS-SVM)建立被测位移与霍尔位移传感器系统的输出电压和温度之间的函数关系,其次从该函数关系求出融合后的数据,最后从该数据求出温度补偿后零位温度系数、灵敏度温度系数和相对误差.研究结果表明,温度补偿后零位温度系数和灵敏度温度系数均提高了一个数量级,相对误差也得到了很大的改善,从而达到了对霍尔位移传感器温度补偿的目的.

基于FOA-LSSVM算法的扩散硅压阻式压力传感器温度补偿

扩散硅压阻式压力传感器具有精度高、灵敏度高、动态响应快等优点,但是存在严重的温度漂移现象,因此必须对其进行温度补偿。针对扩散硅压阻式压力传感器的温度漂移现象,设计了一种基于果蝇算法优化最小二乘支持向量机(FOA- LSSVM)算法的温度补偿模型。首先,运用MPX10扩散硅压阻式压力传感器和LM35温度传感器,进行压力和温度的二维标定试验。然后,利用果蝇优化算法(FOA)自动寻优的优点,解决了最小二乘支持向量机(LSSVM)手动选取参数的问题,从而提高了算法的效率和补偿精度。试验证明,运用FOA- LSSVM算法对扩散硅压阻式压力进行温度补偿,零位温度系数( α 0 )和灵敏度温度系数( α s )均提高了一个数量级,达到了对该传感器温度补偿的目的。

改进型带隙基准电压源设计

传统带隙基准源结构能输出比较精确的电压,但其电源电压较高,要在较低的电源电压下得到更低电压的基准电压,就必须对基准源路结构进行改进和提高。本文提出了一种改进型的带隙基准电压源设计,可以输出较低的基准电压,基本能够满足复杂苛刻的工业生产环境的需求。