高频PWM DC/DC 转换器设计

设计了一种基于2．5μm 40V双极工艺的高频低功耗的PWM升压型DC／DC转换芯片．采用了恒定频率、电流模式的控制结构以提供优秀的电源和负载稳压．同时内部的电流监视电路可以保护功率开关以及连接到芯片上的外部元件．通过对开关脉冲宽度的调节,加快了升压速度,减小了稳压状态的输出纹波,提高了转换效率．仿真结果表明,在2．7～12．0V的输入电压范围内,芯片的开关频率为1．2MHz,开关电流限制值为1．2A,转换效率可达85％以上．使用很小体积的外围元件就可获得满意的输出纹波,在很小的电路板面积上产生大电流输出,降低了电路尺寸和成本．     

提高峰值电流模DC/DC带载能力的限流设计

提出了一种新颖的提高峰值电流模DC/DC带载能力的限流设计,将斜坡补偿的采样电流放大信号与斜坡补偿的正温度系数电压信号相比较,代替传统的固定电压限流,消除斜坡补偿对带载能力的影响,并对采样结构的正温度特性进行温度补偿,提高了DC/DC转换器带载能力.该电路基于TSMC的0.25μm BCD工艺设计,投片测试结果表明:占空比在10%～80%变化时,电感电流最大值相对变化量小于5%;温度在-40～120℃变化时,电感电流最大值相对变化量小于6.5%.     

一种简单的电流控制振荡器

设计了一种简单的电流控制的振荡器.该电路充分利用系统内部基准电流源产生的电流信号对电容进行充放电,此振荡器是降压变换器内部电路的一部分,在3.3 V电源电压下,经过控制电路作用后,上升时间和下降时间很接近,使振荡器输出的谐波信号近似于三角波信号.     

初级反馈AC/DC转换器的高低压OCP补偿电路设计

初级反馈结构形式的AC/DC转换器近几年来引起了国内外学者与应用工程师的研究和关注。对初级反馈结构的AC/DC转换器进行高低压过流保护(OCP)补偿,是提高此种结构AC/DC转换器性能,扩大其使用范围的关键性技术。论文介绍了一种在系统板级补偿初级反馈AC/DC转换器高低压OCP的方法后,提出一种利用驱动管导通时间的不同来补偿高低压OCP的方法。论文论证了利用驱动管导通时间不同实现高低压OCP补偿的原理,并采用此方法设计了一款初级反馈AC/DC转化器且投入实用。通过对设计的无高低压OCP补偿和有高低压OCP补偿两种AC/DC转换器进行对比测试,结果表明论文提出的补偿方法可以将AC/DC转换器的高低压OCP差值缩小33～47mA,提高了转换器的性能,对初级反馈AC/DC转化器的设计具有一定的参考意义。     

一种低功耗高精度电流比较器的设计

针对传统电流比较器功耗高、精度低等问题,提出了一种基于Wilson电流源的CMOS电流比较器电路.它由Wilson电流源、差分放大器和输出增益级3部分组成.由于Wilson电流源具有较好的恒流特性以及较高的输出阻抗,所以该电流比较器具有较高的比较精度和低延迟的传播特性.采用TSMC 0.18 CMOS工艺HSPICE模型参数对该电流比较器的性能进行了模拟,该电路具有较高的比较精度,当参考输入电流为5 nA时,电路正常工作.当输入差分电流为1μA时延迟为2.2 ns,电路的功耗在TT(typical)工艺角下为95μW.结果表明,该CMOS电流比较器具有较大的速度/功耗比,性能受工艺偏差影响较小,适用于高速、低功耗电流模集成电路.     

14位串/并行D/A转换器AD7840及在程控电流源中的作用

简要介绍了14位串/并行数模转换器件AD7840的功能、特性及其基本线结构和引脚功能,给出了采用AD7840设计的LED程控电流源的D/A转换方案及电路.     

一种12-bit 50-MS/s 4-mW带比较器失调校正的逐次逼近型模数转换器

本文设计了一款低功耗12-bit 50-MS/s逐次逼近型模数转换器,提出了一种动态比较器失调电压校正技术,取代了采用预放大器降低比较器失调电压的传统方法,解决了比较器低功耗和高精度之间的矛盾;基于时分复用的方法,改进了转换器核心数字逻辑,只需传统结构1/2的硬件电路便能实现相同的功能.此外,本文针对桥接电容和寄生电容引入的非线性问题做了详细的分析和公式推导.本设计采用SMIC 65nm标准CMOS工艺,核心芯片供电电压为1.2V,采样速率为50MS/s,版图后仿真结果表明,该ADC可达到71.5dB的信噪比和84.5dB的无杂散动态范围,功耗为4mW,芯片核心面积为0.3×0.2mm2.     

一种1.84GHz低噪声电容电感压控振荡器

研究在不影响功耗特性的情况下,改善电感电容压控振荡器(LCVCO)相位噪声特性的方法.在传统LCVCO结构基础上,增加PMOS尾电流源,并采用LC回路滤除二次谐波;使用开关电容阵列进行多带调谐,减小压控振荡器(VCO)增益,即控制电压对输出的扰动.基于Chartered 0.18μm RF CMOS工艺设计流片,测试结果表明,1.84 GHzLCVCO的功耗为16.6 mW,在100 kHz和1 MHz频偏处相位噪声分别为-105 dB/Hz和-123 dB/Hz.     

GPS/BD 接收机中电感电容压控振荡器设计

采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一款宽调谐、低相位噪声、低功耗的电感电容压控振荡器(voltage controlled oscillar,VCO),用于接收北斗卫星导航系统的B1,B2频段信号和全球定位系统(global positioning system,GPS)的L1频段信号的射频接收机中.振荡器中采用了开关固定电容阵列和开关MOS管可变电容阵列,有效地解决了宽频率调谐范围和低相位噪声之间不可兼顾的问题,另外,采用了可变尾电流源的结构,使得振荡器在整个可调频率范围内输出电压的幅度变化不大.利用Cadence软件中Spectre对电路进行仿真.结果表明,振荡器频率调谐在2.958-3.418 GHz和2.318-2.552 GHz这2个频段内,在1.8V的供电电源电压下,功耗仅为3.06-3.78mW.当振荡器工作在3.2 GHz和2.4 GHz的中心频率时,其在1 MHz频偏处的单边相位噪声分别为-118 dBc/Hz和-121 dBc/Hz.     

基于EKF的DC/DC转换器电感电流观测器

针对无电流传感器的DC/DC转换器,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的电感电流观测器.首先,对升压型DC/DC转换器进行了建模,得出了含非线性项的状态空间方程；然后,为了更精确地预测电感电流提出了一种更适合非线性系统的扩展卡尔曼滤波器算法,在减少由AD转换器引入的测量噪声的同时,利用扩展卡尔曼滤波器的状态方程对电感电流进行观测；最后,对提出的电流观测器进行了Simulink仿真验证.结果表明:对电路的输出电压采样后进行扩展卡尔曼滤波可以有效减小由AD转换器引入的噪声并完成对电感平均电流的观测.在硬件实现过程中无需电流传感器,可以有效降低系统成本.     

适用于DC-DC开关电源的锯齿波振荡器设计

基于恒流源技术设计了一种适合于DC-DC开关电源的锯齿波振荡器,并基于CSMC 0.5μm混合标准CMOS工艺对所设计电路进行了仿真验证。在4 V电源电压及27℃条件下,电路获得了振荡频率为246.61 kHz的锯齿波信号;当温度在0～70℃变化时,锯齿波信号振荡频率在244.14～247.4 kHz变化,最大偏差仅为±1%;当电源电压在3～6 V变化时,锯齿波信号振荡频率在245.94～247.89 kHz变化,最大偏差仅为±0.52%。仿真结果显示,该锯齿波振荡器具有非常好的线性度,适用于DC-DC开关电源。     

大功率LED驱动电源设计

介绍了大功率LED的特性,分析了市场上常见的驱动电源,研究了在路灯照明领域应用中为能更好地发挥大功率LED的优点,驱动电源必须满足大电流输出,以达到理想的发光强度,保证LED使用寿命。实验表明,采用恒流加温度补偿方式驱动LED的设计方案可行。     

新型交直流比较仪在暂态电流测量中的应用

提出了一种全新的交直流电流比较仪,分析了它的暂态响应特性。这种新型电流比较仪实际上包含了自平衡直流比较仪和电子补偿式交流电流互感器的所有功能。测试表明传统的暂态电流互感器测量误差达到5％－10％,而用新型交直流比较仪的暂态电流测试误差小于1％。     

多功能直流电子负载的设计与实现

以PIC16C716低功耗单片机为核心,设计了一种可以在恒流、恒压、恒阻和恒功率多种模式下工作的直流电子负载,给出了相关硬件电路的具体设计方案。通过软件优化设计,系统具有很高的负载精度、良好的负载稳定性和调节控制的方便性。实际测试结果表明,各种工作模式下参数测量误差均在0.5%以内,系统性能优于其他同类同级别产品。     

电动汽车双向DC/DC变换器的设计

采用全桥谐振C LCLC变换器和模糊PID控制的半桥Buck Boost变换器,组成两级式双向DC/DC变换器拓扑;并根据等效模型计算出谐振元件参数,即变压器的匝比为1∶1,输入输出电压为400 V,谐振电感为100 μH,谐振电容为253 μF,半桥Buck Boost变换器中的滤波电感为5 000 μH,滤波电容为127 μF。仿真结果表明,全桥谐振C LCLC谐振变换器输入电压与输出电压一致;模糊PID控制策略可有效降低充电状态下电压超调量,缩短调节时间,提高系统的抗扰动能力,说明所采用的设计工艺能有效提高电动汽车变换器的动态、稳态性能和抗扰动能力。     

一种低功耗、高性能BICMOS DC-DC限流电路的设计

采用0.6μm BICMOS工艺,设计了一种高性能、低功耗的限流电路,并成功地将其应用于一款高效率、宽输入电压范围的DC-DC升压型开关电源管理芯片中.该电路作为整个芯片的核心模块,主要由限流比较器、软启动和斜坡补偿电路组成,其中限流比较器引入了动态偏置的思想,提高了电路性能,降低了功耗.分析了各个电路的设计原理和过程,并给出了芯片的仿真和测试结果.结果表明该比较器在电源电压为3.3 V时,增益达117 dB,总静态电流仅15μA.     

实用高精度数控直流电流/电压源

采用以串调稳压电路为基础,单片机电流／电压监控系统为核心的双闭环控制方法,既提高了数控直流电源输出电压的稳定性,叉保证了调节电流的精度,实现了用稳压电路输出稳定电流的直流电流源。为提高输出控制分辨率,采用单片机自动换档电路粗调与D／A0832细调配合使用方法．保证了输出高精度要求。电源还设置了RS232接口,可与计算机连接构成智能程控电源。该电源结构简单,元器件价廉．易扩展．实用性强。     

一种高分辨率直流信号源的设计

直流信号源是工业控制中用来校准变送器，输出直流电压，电流信号的高精度仪表。文章提出了一种能够产生宽动态范围，高分辨率直流电压、电流信号的技术。本设计采用了双D／A补偿技术，实现了直流电压信号动态范围0—12V，分辨率为0．1mV，直流电流信号动态范围0—20mA，分辨率为0，001mA的便携式仪表。文章还提出了一种新的V/I转换电路，并对该电路进行了分析。同时，设计还采用了单片机的IAP功能进行了系统定标。最后，对于设计的直流信号进行了测试，并给出了测试数据。     

一种单端反激式功率叠加DC/DC变换器的设计

针对外置式大功率AC/DC电源的待机功耗较大的问题,提出一种全新的单端反激式功率叠加DC/DC变换器的设计方案。详细介绍了单端反激式功率叠加DC/DC变换器的工作原理。对其主要的器件进行设计和参数的计算,并给出了电路和相关波形。应用结果表明,该变换器可用于大功率场所,功率密度高、稳定性好、变换效率高,维护方便。