一种高性能的低压CMOS带隙基准电压源的设计

提出一种新型的芯片内基准电压源的设计方案,基准电压源是当代数模混合集成电路以及射频集成电路中极为重要的组成部分。为满足大规模低压CMOS集成电路中高精度比较器、数模转换器、高灵敏RF等电路对基准电压源的苛刻需要,芯片内部基准电压源大部分采用基准带隙电压源。研究并设计了一种低功耗、超低温度系数和较高的电源抑制比的高性能低压CMOS带隙基准电压源。其综合了一级温度补偿、电流反馈技术、偏置电路温度补偿技术、RC相位裕度补偿技术。该电路采用台积电(TSMC)0.18μm工艺,并利用Specture进行仿真,仿真结果表明了该设计方案的合理性以及可行性,适用于在低电压下电源抑制比较高的低功耗领域应用。     

一种带密勒补偿的带隙基准电压源

设计了一款宽温度范围并带有密勒补偿的带隙电压基准电路,基准输出可通过内接电阻调节.该电压源以带隙基准电路为基本电路,扩展预偏置电路和输出缓冲电路.此电路基于0.35μm CMOS工艺,利用Cadence仿真工具进行验证,结果表明该带隙基准的输入电压为2.3~4 V,可以输出受温度变化影响较小的高精度电压,低频时的电源抑制比为84 d B,基于以上性能优点,该基准电路可以应用于温度较宽的集成电路设计中.     

一种低温漂CMOS带隙基准电压源的设计

在A/D和D/A转换器、数据采集系统以及各种测量设备中,都需要高精度、高稳定性的基准电压源,并且基准电压源的精度和稳定性决定了整个系统的工作性能.电压基准源主要有基于正向VBE的电压基准、基于齐纳二极管反向击穿特性的电压基准、带隙电压基准等多种实现方式,其中带隙基准电压源具有低温度系数、高电源抑制比、低基准电压等优点,因而得到了广泛的应用.本文设计了一个高精度、输出可调的带隙基准电压源,并在SMIC0.25μmCMOS工艺条件下对电路进行了模拟和仿真.     

一种低压高精度基准电压源的设计

提出一种新型基准电压源,通过低阈值源跟随电路和新颖的启动电路实现输出的低压高精度.低阈值源跟随电路通过降低运放的输出阻抗减少系统增益,减少运放失调对输出电压精度的影响,同时低阈值耗尽型管的采用,降低了电源电压和基准电压间的压差,使得该结构可工作于低压系统中;启动电路通过实时监测基准输出电压,加速启动速度的同时消除输出电压过冲现象.该基准电压源已应用于一款线性稳压电源(Low dropout voltage regulator,LDO)中,并基于标准0.35μm CMOS工艺用Cadence的Spectre工具进行仿真验证.仿真结果表明:输出电压启动过程平缓无上冲,基准电压稳定输出为1.215 V@VCC≥1.5 V,静态电流为9 uA@6 V;在-40℃～100℃下,温度系数为26 ppm/℃,电源电压抑制比为85 dB@1 kHz;在电源电压为3 V～6 V下,线性调整率为4.57 ppm/V.     

基于PTAT改进的带隙基准源电路的设计与仿真

高精度的2.5V基准电压对数字电压表、电源系统以及运算放大器有着重要的作用。在分析比较各种基准电压源性能的前提下,最终选择了以基于PTAT(与绝对温度成正比)改进的带隙基准源电路作为设计的基础。采用了电源电压分配电路实现基准电压源的在较宽的电源范围内能输出高精度的基准电压,增加了输出驱动级电路保证电压基准源有大的负载能力,优化了启动电路、温度保护电路、过流和过压保护电路,保证该电路稳定可靠的工作。     

电流镜型二次曲率补偿的带隙基准源设计

为提高基准源的温度系数、电压调整率和电源抑制比,采用0.6μm标准CMOS工艺,设计一种采用电流镜复制技术的带隙基准源.仿真结果表明,电路具有结构简单、启动性能好、电压输出灵活稳定、温度范围宽等特点,能够满足模拟集成电路的要求.在3种工艺角模型,-50~+195℃温度变化范围内,其温度系数约为1.632×10-5℃-1,电源抑制比为-70 dB;而在4.5~6.5 V的电源范围内,其电压调整率为4.0×10-4.     

一种高精度带隙基准的分析与设计

介绍了带隙基准电压源的原理,实现了一种高精度的带隙基准电压源电路.基于CSMC0.6 um用cadence的spectre工具仿真,温度从-40 ℃到125 ℃变化时,温度系数为1.947 ppm/℃,电源电压在3 V～6 V变化时,电源抑制比为97.68 db.     

隔离可修调低功耗基准电压源

介绍了一种新型的可修调低功耗基准电压源。为适应低功耗集成电路应用,该设计采用共源共栅结构代替传统的放大器结构,使基准电压源的功耗大大降低;为克服由模拟集成电路设计工艺波动而导致的电阻值不精确的问题,该设计引入了电阻修调电路,使该基准电压源在各个工艺角下都能有很好的基准电压输出。同时,隔离式的电阻修调改善了传统的直接熔丝修调带来的噪声影响。在SMIC 0.18μm 3.3V标准CMOS工艺下应用spectre仿真,结果表明,温度变化范围为-40℃~100℃时,温度变化1℃,电压变化量为十万分之一,室温下的参考电压输出为1.22V,3.3V电源电压下的功耗约为3.6μW。该基准电压结构适用于低功耗集成电路设计。     

一种高温高精度带隙基准设计

针对集成电路高温下工作失效的问题,运用零温度系数栅偏置电压理论和漏电流补偿法,设计出一种电源电压为3.5~5.5V,室温190℃有效,温度系数为1.5×10-6 V/℃的高精度带隙基准电路.此带隙基准设计方法有别于常用的以精确匹配电阻和高阶反馈获得低温漂的方法,但同样具有宽电压、低温漂、工艺角稳定等性能,优点是能在高温条件下工作,解决了目前绝大多数带隙基准高精度有效工作温度不超过150℃的问题.     

基于0013μm工艺的低于1V带隙基准电压源设计

采用GSMC 0.13 μm CMOS工艺设计了一种适合于SOC的低压高精度带隙基准电压源.仿真结果表明.该电路可以在0.9～1.5 V电源电压下工作,输出的基准电压可以稳定在约0.708 V,温度在0～60℃之间时.温度系数不超过44 ppm/K,电源抑制比为66 dB,最大功耗小于0.5 μW.基于GSMC0.13 μmlP8M CMOS工艺几何设计规则实现了其版图.版图面积约为0.2 min×0.15 mm.     

实时显示的DSP控制逆变弧焊电源设计

设计了DSP控制的数字化逆变弧焊电源.主电路采用IGBT全桥式逆变结构.控制电路以16位数字信号处理器TMS320F240为核心,在DSP最小系统、参数预置与显示模块、电压电流采样模块、保护模块和功率放大模块等作用下对焊接电源实施闭环控制.设计的数字化显示电路,采用数字面板表进行显示.在参数预置时显示参数预置值,在焊接过程中显示焊接电压与电流.设计了专门的切换电路实现两种显示的切换.试验结果表明,电源输出波形稳定,显示过程清晰、可靠.     

晶闸管恒流恒压控制系统的改进与应用举例

阐述了传统晶闸管恒流恒压装置的不足和改进后恒流恒压智能模块中利用霍尔传感器等四大优点,并举典型实例蓄电池充放电、基本稳压稳流电源、恒流恒压三相分离控制模块、直流电机恒压调速,进一步论证晶闸管恒流恒压控制模块是高度集成的反馈控制稳流稳压系统,内置大功率晶闸管芯片、移相控制电路、反馈控制电路、保护电路和线性电压、电流传感器.该模块能在控制信号控制下完成恒流恒压功能,可由用户按要求设置恒流、恒压的先后顺序,具有过流、过压、缺相保护,保证用电设备和模块安全.     

一种具有零稳态电流的新型上电复位电路

为实现具有超低功耗且稳定可靠的上电复位电压输出,提出了基于电平检测的具有零稳态电流的新型上电复位电路,该电路由电平检测电路、状态锁存电路和欠压检测电路组成,通过在上电复位之后切断电平检测电路的电源实现复位稳定后的零稳态电流,其输出复位电压的状态由状态锁存电路锁存.该电路采用0.18μm Bi-CMOS工艺设计,电源电压为1.8 V.Cadence Spectre的仿真结果表明,该电路在上电复位结束后的稳态仅有数纳安的漏电流,起拉电压和欠压检测电压受温度影响很小,因而适用于集成到超大规模片上系统(SoC)芯片中.     

基于单片机控制的数字式电参数测试仪设计

用STC89C52超低功耗单片机、12位A/D串行转换器TLC2543和集成运算放大器LM324,设计了具有电阻、电压、电流和频率等参数测量功能的电参数测量仪.系统主要由硬件测量电路、数据处理、软件功能等模块组成.系统结构简单,与传统的测试系统比较,具有灵活的现场更改性、处理速度快、实时性强、精确可靠、抗干扰性强等优点,具有很好的实际应用价值.     

直接数字频率合成器AD9852的原理及应用

AD9852是美国AD公司生产的新型直接数字频率合成器(DDS),是一种使用方便灵活、功能较强的芯片。这种商用集成芯片可用于本振合成回路,高精度时钟发生器等。介绍了AD9852的工作原理、功能及其在本机振荡器中的应用。     

电路系统常用数学方程的SPICE宏模型

利用ＳＰＩＣＥ（集成电路通用模拟程序）的多项式受控源可以实现多种复杂的非线性数学方程。本文给出了均方根值和绝对值的ＳＰＩＣＥ宏模型，将由几个受控源及电容、二极管简单模型构成的宏模型插入电路系统中，代替一级复杂的电路或一个功能模块，从而可提高分析精度，减少分析时间，克服不收敛问题，简化程序设计。这种宏模型也可以作为验证电路功能的一种手段，特别是在电路需要多次调用这一功能模块时，更显示出其优越性。     

Modeling and Simulation of High-Voltage Asynchronous Motor Voltage-Regulator

For starting high-voltage asynchronous motor,the voltage regulator based on current-limiting transformer is presented in the paper. Its mathematical model needs to be established analyzing and designing voltage regulator of high-voltage asynchronous motor. The mathematical model of the current-limiting transformer is deduced based on basic circuit theory. It can be found that a continuous variation reactance can describe the current-limiting transformer during starting process. The two variables functions of current and voltage are transformed into one-variable functions,and thus system control is greatly simplified. The voltage regulator is simulated on the basis. The simulation results show that this model has enough accuracy. Finally, the high-voltage asynchronous motor voltage regulator based on current-limiting transformer is designed and tested on this model.     

改进型低纹波Cockcroft-Walton倍压电路及其特性研究

多级倍压整流器倍压纹波和电压跌落分别受级数次方的影响,在级数增加的情况下会明显增加。在最低级数2倍压电路的基础上,采用移相和反相叠加实现2N倍压电路。使用三相组式变压器输出绕组三相独立连接直流二倍压电路,通过并联输入、串联输出实现6脉周期性叠加,构建12倍压电路。通过叠加,大幅度削弱了脉动的幅度。对纹波和电压跌落进行了理论分析和估算,并与经典型和对称型Cockcroft-Walton多级倍压电路进行比较。结果表明,该电路可以显著减小电压纹波和电压跌落,并明显缩短了输出电压稳态建立的时间。     

新能源转换系统功率模块驱动可靠性分析与试验

目前推挽结构的功率模块驱动可通过减小驱动电阻将导致开通、关断时间的缩短,但同时也将导致开关过程中IGBT功率器件电流、电压热应力的增加,从而使功率模块可靠性降低。对此,在分析功率模块失效机理和热模型的基础上,提出一种基于dSPACE的分段控制算法,通过软件和硬件结合分段控制功率模块开、关断速度。通过实验揭示了功率模块的表面温度变化规律,得出表面温度变化的指数曲线,并证明了该控制方法具有良好的驱动和保护功能,在缩短开关时间的同时可以有效抑制电压、电流应力的增加,并能有效减少新能源转换系统中输出电压和电流的谐波、提高电压利用率和波形质量,使新能源转换系统可靠性得到提高。