一种新型低温漂工艺补偿基准电流源的设计

基准电流电路是模拟和混合电路系统中非常重要的模块。文章设计了一种高精度基准电流源,在传统PTAT电流电路基础上,增加一级新型电阻和三极管组合电路提高正温度系数,与全MOS管产生的负温度系数电路级联实现温度和工艺补偿。电路基于CSMC-0.5μm工艺,输出电流为100μA,在-20~100℃内具有36×10-6/℃温漂。该设计仅增加很小的面积,即可实现受工艺、电压以及温度变化影响极小的电流源。     

一种带分段曲率补偿的高电源抑制比的带隙基准电压源

围绕降低温漂、提高电源抑制比的目标,设计一种带有分段曲率补偿并且具有较好的电源抑制比性能的带隙基准电路.设计带隙基准电路,优化传统的电流求和结构,采用共源共栅结构作为电流源以提高电源抑制比.设计温度补偿电路,改善带隙基准的温度系数.设计采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,1.8 V电压供电,输出的基准电压为900 mV,在温度为-45 125℃范围内,仿真显示,温度系数为2.3×10~(-6)/℃,在低频时电源抑制比可以达到-86 dB,电路性能参数满足预期要求.     

一种新的CMOS带隙基准电压源设计

设计了一种新的CMOS带隙基准电压源.通过采用差异电阻间温度系数的不同进行曲率补偿,利用运算放大器进行内部负反馈,设计出结构简单、低温漂、高电源抑制比的CMOS带隙基准电压源.仿真结果表明,在VDD=2 V时,电路具有4.5×10-6V/℃的温度特性和57 dB的直流电源抑制比,整个电路消耗电源电流仅为13μA.     

高阶曲率补偿电流模式的CMOS带隙基准源

为获得一个稳定而精确的基准电压,提出了一种适用于低电源电压下高阶曲率补偿的电流模式带隙基准源电路,通过在传统带隙基准源结构上增加一个电流支路,实现了高阶曲率补偿。该电路采用Chartered 0.35μm CMOS工艺,经过Spectre仿真验证,输出电压为800mV,在-40～85℃温度范围内温度系数达到3×10^-6℃^-1,电源抑制比在10kHz频率时可达-60dB,在较低电源电压为1．7V时电路可以正常启动,补偿改进后的电路性能较传统结构有很大提高．     

基于负温度系数热敏电阻多通道高精度可穿戴式体温采集系统的设计

体温通常用于筛查传染病、监测治疗.为了确定皮肤表面温度.通过恒压式测温电路测电阻的方法,研究设计了可穿戴式多点体温监测系统,以STM32F103C8T6芯片为核心处理器,负温度系数热敏电阻(negative temperature coefficient,NTC)作为感温元器件,ADS1256芯片为温度信号调理器,蓝牙模块为无线传输单元,用LABVIEW设计上位机界面.热敏电阻及分压电阻构成的恒压式电桥电路进行8路温度数据的采集,24bits超高精度模数转换模块配置差分输入对模拟信号进行放大、滤波以及模数转换;转换后的数据在单片机中处理和运算;最终通过蓝牙将数据传至上位机.采用Stein-hart方程的四阶公式对热敏电阻作线性补偿.从软件和硬件上减少环境干扰和体温分布不均的影响.分析了温传感器的温度测量误差.实验结果表明,测量系统分辨率达0.01℃,测温准确度可达±0.02℃.此设计方案,具有较高的稳定性和精确性;并且该电路结构简单、体积小、低功耗,可用于需要精密测体温场合.     

一种二阶曲率补偿的带隙基准电路设计

介绍了一种带隙基准参考电路结构，采用二阶曲率补偿技术，通过增加一正温度系数项补偿电路中Vbe（T）展开的负温度系数对数项，改善了基准参考电压源的温度稳定性．文中给出了详细的分析和电路实现，经Hspice仿真表明，其温度系数为10ppm／℃．     

一种二阶曲率补偿的带隙基准电路设计

介绍了一种带隙基准参考电路结构，采用二阶曲率补偿技术，通过增加一正温度系数项补偿电路中Vbe（T）展开的负温度系数对数项，改善了基准参考电压源的温度稳定性．文中给出了详细的分析和电路实现，经Hspice仿真表明，其温度系数为10ppm／℃．     

基于失配控制的非线性补偿带隙基准电路设计

在一阶线性补偿基准非线性温度特性分析基础上,提出了利用基准电路内部可控非线性失调电压实现高阶补偿的方法,即利用3路互偏结构代替传统基准电路中的2路自偏置结构,在宽温度范围内,理想状态下的基准温度系数相比一阶线性补偿明显降低.与其他类型的分段高阶补偿相比,基于失配补偿的带隙基准不仅结构简单,而且工艺稳定性更好.基于CSMC 0.18μmCMOS工艺完成了该基准电路的MPW验证,在-20～120℃温度范围内,基准温度系数的测试结果最低为6.2×10-6/℃.基于理论与实测结果误差产生原因的分析,提出了电阻修调以及面积功耗折中方面的改进措施.     

一种三阶曲率补偿带隙基准电压源的设计

在传统电流求和模式带隙基准电压源的基础上进行改进，设计了一种简单的三阶曲率补偿带隙基准电压源。该基准源由启动电路、低压高增益两级运算放大器、基准核心电路和高阶曲率补偿电路组成。在低温段，通过PMOS管进行二阶补偿；在高温段，通过PTAT2电流进行三阶补偿。基于CSMC 0．35μm CMOS工艺，采用Cadence软件对设计电路进行仿真分析。结果表明，在－40～125℃温度范围内，5 V电源电压下，基准源输出电压为1．226V，输出电压变化范围为0．51mV，基准源的温度系数为2．5×10－6／℃，低频时的电源抑制比为－67 dB。     

一种高精度的 CMOS 电流基准

设计了一种高精度的电流基准电路.电路采用正温度系数和负温度系数的电流并联相加,并考虑了电阻的温度系数,得到与温度无关的基准电流源.说明了核电流基准的工作原理,并给出设计公式和误差分析.电路采用0.6 μm CMOS 工艺实现,仿真结果表明,在3 V的电压下,电路的耗电电流为105 μA,在温度-40～120℃范围内,输出电流为5 μA,温度漂移为72 ppm/℃.     

复合厚膜NTC热敏电阻材料的研究

本文研究了一种新型复合厚膜 NTC 热敏电阻材料。这种材料是由负温度系数热敏半导体陶瓷(简称 NTC 热敏半导瓷)、硼硅酸铅系玻璃粉和适量的导体粉末(银粉)组成的三成份体系复合材料。与由 NTC 热敏半导瓷一玻璃粉组成的常规二成份体系相比,用这种复合材料制成的厚膜 NTC 热敏电阻器的性能更优良。文中通过电阻器的微观结构及其等效电路,较好地解释了材料结构与性能的关系。     

毫米波直接检波式辐射计温度补偿问题研究

分析了毫米波放大器温度-增益变化对毫米波直接检波式辐射计输出信号幅度的影响,针对直接在毫米波电路中进行温度补偿技术难度相对较大的情况,提出了在视频放大器电路中引入温度补偿措施使系统总增益保持稳定的温度补偿方法,通过在视频放大器反馈电路中加入合适的热敏电阻对系统增益进行补偿.理论分析和实验结果表明该方法简单有效,使系统输出信号幅度在一定温度范围内保持较好的稳定.     

高精度温度测量电路设计

针对海洋环境监测中广泛应用的铂电阻和热敏电阻温度传感器,设计了一种以恒流源激励的温度测量电路,解决了因传感器自加热和恒流源波动产生的测量误差。经现场测试,温度测量的精度、一致性都达到设计要求,满足海洋环境监测的实际应用需要。     

对补偿法测量电阻的探讨

在补偿法测量电阻实验中，如果电路中的电阻选取不当则不能调节电桥的平衡，笔者对该实验电路中的电阻选取问题作了分析和讨论．     

获得参考电压的一种控制策略

分析了串联型有源电力滤波器补偿电压型谐波源的工作原理 .讨论了一种适合串联型有源电力滤波器获得参考电压的控制策略 ,即检测电源电流控制策略 ,并设计了相应的控制电路 .通过实验 ,研究了串联型有源电力滤波器采用该控制策略时对电压型谐波源的谐波补偿效果     

硅衬底SrTiO3薄膜的热敏特性

利用氩离子束镀膜技术在SiO2/Si衬底上淀积钛酸锶（SrTiO3）膜,并制成平面型电阻器。结果表明：在实验温区（28～150℃）内,SrTiO3薄膜具有负温度系数电阻特性,且热敏牧场生比较明显,在室温30℃时,温度系数α达－2．15％℃^-1。建立热敏电阻－电容器并联模型,分析了频率对不同温度下薄膜电阻器阻拢的影响。在实验温区内,SrTiO3薄膜的介电常数具有较好的热稳定性。     

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。     

三相电压型SVG的直接电流控制方法及仿真

分析了采用三相电压型逆变器为主电路结构的静止无功发生器(SVG)装置的工作原理。通过对比不同控制方法的优缺点,采用了基于瞬时无功功率理论的三角波直接电流控制方法。该方法具有控制精度高、稳态性能好、瞬时响应快等优点。对其做了MATLAB仿真研究,结果表明,无功情况得到了很好的补偿,验证了设计方法的可行性。针对不同IGBT开关频率,对逆变器输出波形做了比较分析。     

热敏电阻无温漂对数线性化方法

提出了一种新的无温漂对数热敏电阻线性化补偿方法。此法可使电路本身适应热敏电阻特性参数的离散性，从而解决了特殊应用环境热敏电阻测温所存在的成本高、调试工作量大、精度低等问题。     

一种并联型有源电力滤波器的研究

针对高压交流配电系统,提出一种基于线性并联变压器谐波阻抗控制的并联型有源电力滤波器新原理.实时检测并联变压器一次侧的谐波电流,通过逆变器向二次侧注入谐波补偿电流,在一定的补偿系数下,并联变压器一次侧对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,而对基波电流呈现很大的一次侧自阻抗,从而输导配电系统中的谐波电流流入并联变压器支路.这种滤波原理在10～35 kV高压交流配电系统中将有着广阔的应用前景.仿真和实验结果证明了这种滤波新原理的正确性.