新型过压保护电路设计

为解决电源管理系统中过压保护问题设计了一种新型电路,该电路采用电流比较器直接对由过压信号引起的电流信号与基准电流进行比较,以判断是否过压。在相同工艺下,通过Hspice进行仿真,仿真结果表明,该结构在正常状态和过压状态下的功耗电流分别为104μA和26μA,分别是传统结构功耗电流的42.4%与14.8%,所需器件数为传统结构的50%。该电路已在某公司0.4μm BCD工艺下投片验证成功。

用于APFC的低功耗MOSFET驱动电路设计

设计了一款用于驱动有源功率因数校正外部功率MOSFET的驱动电路.该电路包括电平移位和图腾柱输出级两个部分.电平移位采用电流镜结构,通过控制偏置电流降低电路功耗.图腾柱输出级通过加入死区时间降低功耗,并将高压P管的栅电压箝位在6 V和11 V之间,不仅能够降低功耗,也节省了版图面积.基于0.4μm BCD工艺,采用HSPICE仿真结果表明,在VDD为14 V,开关频率为75 kHz时,整体电路的功耗约为7.34 mW,并节约了15%的版图面积.

具有温度补偿功能的超功率保护电路设计

针对双极型线性稳压器中保护电路较多而引起的静态功耗和芯片面积过大的问题,提出一款具有温度补偿功能的超功率保护电路.为了降低系统静态功耗和减小芯片面积,利用过流保护电路和过压保护电路采样点相同这一特点,设计一款在不同情况进行有效切换且完成以上两种保护功能的电路模块;同时为了进一步降低系统的静态功耗和减小芯片面积,利用三极管阈值对温度敏感这一特性,在不增加任何器件的情况下,通过温度补偿使得该电路同时完成简单的过温保护功能.基于2μm 40VBipolar工艺,设计的超功率保护电路的静态功耗仅为传统设计的50%左右,面积仅为传统设计的40%左右.实验结果表明:该设计方案切实可行,电路工作状态良好.

电流模PWM降压DC_DC片内补偿电路的设计实现

对单片电流模降压DC_DC的内部电流环与电压环的稳定性进行了分析研究,分别采用分段线性斜坡补偿与内置频率补偿技术,有效消除环路亚谐波振荡并克服了稳定性对输出负载以及误差放大器增益的依赖,提高了芯片的瞬态响应速度及输出带负载能力。采用TSMC0.25μmBCD工艺设计实现了一款高电压电流模PWM降压型的DC_DC芯片,spectre仿真结果表明,输出电流可达2A,其线性调整率和负载调整率均小于0.3%,输出电压对负载1A时的阶跃响应时间小于70μs。

集成式斜波产生与求和电路的设计实现

针对电流模式控制DC/DC变换器固有的不稳定性,提出集斜波信号产生与求和为一体的斜波补偿电路.与传统的斜波产生与求和分离实现的补偿电路相比,该电路基于电容的电荷转移特性,将电流采样信号加在电容的下极板,对电容进行周期性充放电,在上极板实现斜波信号和电流采样信号的叠加.采用该电路不仅可以保证系统的稳定性,而且结构简单,易于实现;结合新的电流限结构,可以消除斜波补偿对最大电感电流的影响.电路基于0.35μm CMOS工艺设计,仿真和测试结果表明:集成式斜波补偿电路功能正常,性能良好.当输出占空比在15%～80%变化时,峰值电感电流最大值的相对变化量小于5.5%.

射频识别电路中高频功放的设计

分析了射频识别电路中高频功放的特点 ,在此基础上提出了一种新型的高频功放电路 ,并对他的工作原理进行了分析。

基于超高输入阻抗放大电路的生物传感器设计

脑电与心电信号作为2种重要的生物电信号,长期以来一直被用作重要的生理、心理指标。从技术角度分类,此类医疗传感器的电极可以分为两大类:湿电极和干电极,其中后者又可以进一步分为接触式干电极和非接触式干电极。目前绝大部分场合仍使用传统的湿电极,有诸多不便和弊端。对于干电极的研究现在成为全世界的热门课题,主流的方向集中在采用微针穿透技术的接触式干电极,为了实现基于超高输入阻抗放大电路的接触式干电极,将重点引入正反馈阻抗提高技术,并给出电路的设计和分析。

LDO中过温保护电路的设计

LDO是一个微型的片上系统,他包括调整管、采样网络、精密基准源、差分放大器、过流保护、过温保护等电路。分析了LDO中过温保护电路的设计,主要介绍了LDO中双极型过温保护电路和CMOS过温保护电路。由于双极器件开发早、工艺相对成熟、稳定,而且用双极工艺可以制造出速度高、驱动能力强、模拟精度高的器件,适用于高精度的模拟集成电路。因此,双极型集成稳压器应用广泛,其设计技术和制造工艺比较成熟和完善。但双极型过温保护电路本身存在热振荡的问题。给出一种新型的CMOS过温保护电路,他具有温度迟滞功能,有效地避免了芯片出现热振荡。

多功能低成本智能超表面的设计与应用

6G相关技术的发展将为未来社会的移动通信赋予更加丰富与便捷的功能,与此同时,通信业务的飞速增长导致频谱越发拥挤。在各类潜在技术中,可采用更高的频率来拓展频谱,或采用同频时具有正交轨道角动量模态的涡旋电磁波来提升频谱利用率。为了对不同场景中高频电磁波的路径衰减进行补偿,同时完成对不同模态涡旋波的调控,设计了一款可对不同馈源来波进行灵活调控的多功能智能超表面。考虑到智能超表面在不同频段与不同场景中大规模部署的潜能,从硬件层面进行低成本设计是其实际应用的必然要求。为此,在毫米波段通过子阵列的单元设计与预相位的方法实现具有2-bit功能的智能超表面与75%的PIN管缩减。在不同馈源馈电时,可分别实现不同模态的涡旋波与定向波束扫描,从而可用于涡旋模态复用与通信盲区信号覆盖,为6G移动通信提供了一种切实可行的技术方案。

混合微电路SXT2005型开关电源的设计

介绍了SXT2005型厚膜集成开关电源的设计过程,详细论述了电路的工作原理、元器件选取、关键问题的解决办法,以及可靠性设计等内容。通过理论分析和实验、调试,以各单元电路分别自反馈控制的方式实现了不平衡加载,采用多路单控、相互抑制降低纹波的方法使输出纹波电压小于30 mV。厚膜技术的应用,缩小了电路体积,提高了电路的稳定性,增强了可靠性。

直流电源屏中电子监测电路的设计

本文介绍了直流电源屏中电子监测电路的设计过程,详细论述了电路的工作原理、元器件选取等内容。通过理论分析和实验、调试,实现了高、低压监察及绝缘监测的功能。

高精度可编程恒流驱动白光LED芯片设计研究

实现了一种高精度可控白光LED恒流驱动芯片的设计.使用自动调零技术在内部集成了自动调零运算放大器,并采用外接电阻和使能设计控制恒定LED驱动电流,可在2.9 V到4.4 V的工作电压范围内提供3个不同的恒定驱动电流,最大驱动电流可达1 A.测试结果表明,当驱动电流从200 mA变化到800 mA时,外接电阻电流和LED驱动电流之比变化小于2.3%;电源电压跳变±10%的情况下,800 mA的驱动电流变化小于0.46%.

高性能分段温度曲率补偿基准电压源设计

针对带隙基准电压源温漂高、电源抑制比(PSRR)低的问题,提出一种新颖的分段曲率补偿技术.该电路将基准源工作的全温度范围划分为3个区间,对各段温度区间进行不同的温度补偿,同时引入电流环负反馈结构,提高电路在低频时的电源抑制比,实现在-40～150℃内,温度系数为1.24×10-6,在DC时电源抑制比为-137dB.该电路采用TSMC0.6μmBCD工艺设计实现,芯片面积为0.5mm2,关断电流小于0.1μA,工作静态功耗为125μW.投片测试结果验证了电路设计的正确性,当电源电压为2.5～6.0V时,该基准源输出电压摆幅仅为0.220mV.

提高带载能力的高稳定性自适应斜坡补偿电路

提出一种新颖的精确自适应斜坡补偿电路，与传统的自适应斜坡补偿电路不同，该电路不仅引入了输入、输出电压，还引入了电感电流和开关管导通阻抗的乘积，从而实现补偿量的自动调节和精确控制，提高了DC-DC转换器的带载能力和瞬态响应，同时更好地保证了系统的稳定性。基于该结构采用0.35μm CMOS工艺设计实现了一款面积为1.8＆#215;1.8 mm2的Boost DC-DC转换器芯片。测试结果表明，该转换器工作状态良好，占空比从15%～90%变化时，电感电流最大值变化量小于6.5%。

一种适用于高速电路中SSN抑制的紧凑型电磁带隙新结构

该文根据电磁带隙(EBG)结构的带隙形成机理以及共面EBG结构的等效电路,提出了一种适用于高速电路中同步开关噪声(SSN)抑制的紧凑型EBG结构,使用Ansoft HFSS对该结构进行仿真分析。仿真结果表明在抑制深度为-30 dB时,阻带范围为0.6-6.4 GHz,阻带带宽为5.8 GHz,与传统的L-bridge结构相比,阻带带宽增加了1.8 GHz,相对带宽增加了45%,实现了较低的带隙中心频率以及较宽的阻带带宽,并用Ansoft Designer通过时域仿真验证该结构具有较好的信号完整性。

基于BOOST型DC/DC转换器的斜坡补偿电路

针对现有斜坡补偿电路复杂、补偿效果不明显的现状,设计了一种用于BOOST型DC-DC变换器的斜坡补偿电路。该电路结构简单,补偿效果好,解决了峰值电流控制模式系统产生的不稳定问题,提高了开关电源的稳定性。基于VIS标准0.4μm BCD工艺实现,利用Candence软件对核心电路进行仿真。结果表明,该系统可以满足系统稳定性的要求,能稳定输出高精度电压,具有很好的应用价值。

基于模块化单元的测试结构阵列设计及其应用

针对纳米级半导体制造工艺中传统测试芯片掩模面积利用率低的问题,提出一种基于模块化单元的可扩展成品率测试结构阵列设计方法.基于45nm CMOS制造工艺分别实现32×32和64×64 2个大规模的测试结构阵列,模块化单元的有效面积利用率达79.31%和70.8%;流片后通过测试数据的分析能够发现通孔缺失、通孔尺寸变大以及大尺寸缺陷导致金属缺失等工艺缺陷问题.试验结果同时表明,该方法将传输门器件和测试结构组合成模块化单元;不仅能够实现对测试结构的四端测量,保证测试结果的正确性,并且能够减小成品率测试芯片的掩模面积.

基于磁性纳米粒子的分子通信研究

分子通信是利用分子等纳米粒子作为信息载体,经发射、编码、传输和解码步骤来实现通信的一种通信范式.磁性纳米粒子具有良好的生物兼容性,将其作为信息载体,在未来能够更好地构建体域纳米网络,以及解决纳米机器人间的通信协作问题.目前分子通信的相关研究主要集中在理论部分,对于分子通信平台的研究及相关实验相对较少.本文设计了一个基于磁性纳米粒子的分子通信平台,进行了一系列实验来研究不同调制方式和不同外界环境下分子通信的通信情况,最后总结展望了分子通信研究的未来方向.

一种Boost型APFC控制芯片的设计与实现

为抑制谐波对公共电网的污染、提高电能利用率,针对中小功率电器功率因数校正的需要,设计了一种基于Boost型拓扑结构的有源功率因数校正控制芯片.该芯片采用临界导通模式控制,加入总谐波失真优化电路,解决了输入电流过零处的交越失真问题.设计了带双模式过压检测的电压反馈电路,实现了对整个系统的快速瞬态响应和异常保护.整个电路采用CSMC 0.5μm BCD工艺设计,芯片面积仅1.36 mm2.基于该芯片,设计了80 W功率因数校正电路.测试结果表明:在220 V交流输入、满负载条件下,电流THD(总谐波失真)为3.1%,功率因数达0.997,效率为96.8%,表明该芯片很好地实现了功率因数校正功能.

TL环路在电流模式电路中的分析及其应用研究

电流模式电路即处理电流信号的电路,相比于电压模式电路它在速度、带宽、动态范围等方面具有优良的性能,近年来得到了快速发展。跨导线性环路理论是分析电流模式电路的一种快速而有效的手段,该文首先介绍了跨导线性的基本原理,之后讲解了双极型晶体管跨导线性环路原理,并推广到MOS晶体管构成的跨导线性环路。最后给出了跨导线性环路在电流模式电路中的典型应用。