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.     

新型电流比较器的设计

针对传统的电流比较器只能输入差值电流的问题,本文提出了一种可直接输入两个电流进行比较的电流比较器。它由电流做差比较电路、二极管连接负载放大器、CMOS互补反相放大器构成。该电路采用负反馈技术降低输入电阻,从而提高了电路的响应速度,要比牛秀卿[1]提出的可直接比较的电流比较器有更快的响应速度。     

用于流水线ADC的预运放-锁存比较器的分析与设计

提出了一种应用于开关电容流水线模数转换器的CMOS预运放-锁存比较器.该比较器采用UMC混合/射频0.18μm 1P6M P衬底双阱CMOS工艺设计,工作电压为1.8 V.该比较器的灵敏度为0.215 mV,最大失调电压为12 mV,差分输入动态范围为1.8V,分辨率为8位,在40 M的工作频率下,功耗仅为24.4 μW.基于0.18μm工艺的仿真结果验证了比较器设计的有效性.     

一种具有超低跳变电压点的电压比较器

针对CMOS集成电路中高精度低跳变电压点电压比较器设计的难点,设计了一种具有超低跳变电压点的新型电压比较器,其特点是利用输入失调电压来设置比较器的跳变点电压值,满足了许多需要用到此类比较器而用传统方法无法满足要求的场合,电路在1.2μmBiCMOS工艺下实现。比较器的跳变点电压低达45.5mV,且可以根据需要方便地予以调节.该比较器最小分辨率为±0.5mV,具有结构简单和通用性好的特点,可广泛应用于不同的SoC环境.     

基于和图分解的三值电流型CMOS电路设计及算法研究

本文在分析了电流型CMOS电路的物理结构特点后,定义了适用于电流型CMOS电路设计的运算及电路结构.针对二变量三值电流型CMOS电路,引入了函数基本项及其和图.然后通过和图分解,将多值逻辑函数分解为适合电流型CMOS电路实现的子函数,从而得到对应电路.举例说明了分解过程和具体二变量三值电流型CMOS电路的设计过程.设计结果表明了该算法的有效性和可操作性.     

一种高速高精度PWM开关电源控制新技术

把误差放大、限流比较和锯齿波补偿这 3个环节归结为一个控制环节 ,提出了一个结构简单的 CMOS求和比较器来实现电流模式的脉冲宽度调制 (PWM)型 DC/ DC开关电源的自适应控制 ,使原来无法实现自适应控制的、复杂的控制结构得以简化。并把该求和比较器结构用于一个具体的输出电压为 3.3V的降压型开关电源系统中 ,经 HSPICE模拟证明 ,当负载电流在 0 .0 7～ 8.0 0 A的大范围变化时 ,输出纹波电压只有± 10 m V,精度达到 1%以上。提出的控制思想和结构 ,可以应用于各种高精度的 DC/ DC开关电源PWM控制模块的设计中     

一种高速CMOS预放大锁存比较器

介绍了一种适合于高速模数转换器(ADCs)的预放大-锁存(preamplifier-latch)CMOS比较器.此电路结构包括一个预放大器、锁存比较器和输出缓冲器.在预放大器和正反馈锁存比较器之间加入分离电路,以此来减少回扫(kickback)噪声对电路的影响.采用0.35 μm标准CMOS工艺库,在Cadence环境下进行仿真,该比较器在时钟频率为500 MHz,采样频率为40 MHz的时候,可以达到30 μV的精度,功耗大约为0.6 mW.     

一种行为级的仿真方法及Sigma-Delta模数转换器的最优化设计

提出了一种行为级仿真方法,可以用于Sigma-Delta模数转换器系统级和行为级设计。与传统的行为级设计方法相比,该方法拥有更高的速度,更加易于使用,并且对于行为级设计来说有更高的效率。采用这种仿真方法,能详细分析模拟电路单元的非理想特性如积分器、比较器、运算放大器等,有助于实现高性能设计。为了验证该设计方法的有效性,设计了一个二阶Sigma-Delta模数转换器,并采用0.13μm混合信号CMOS工艺进行了流片。测试结果显示,调制器可以实现77.2dB的最高信噪比,相当于12.5位量化精度,而功耗仅为5.9mW(包括抽取滤波器为6.2mW)。     

基于CMOS图像传感器列级ADC的数字双采样

提出了一种用于CMOS图像传感器的数字双采样10位列级模数转换器.比较器采用失调消除技术,数字双采样通过加/减计数器实现,使复位信号和像素信号的量化结果在数字域做差,消除了像素输出产生的固定模式噪声;列电路由一个比较器、一个计数器和一个锁存选通器组成.采用GSMC 0.18μm标准CMOS工艺对电路进行设计,一个完整的A/D转换时间为11μs,使用Cadence spectre进行仿真,结果表明:ADC的信噪失真比为57.86dB,有效位数9.32,列电路功耗为58.24μW,由比较器的失调和延迟产生的误差可以减小50%.     

带校准的高速MIPI电路设计

文章设计了一种用于高分辨率有源矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode, AMOLED)手机显示驱动芯片的移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface, MIPI)电路,基于移动电话的显示屏串行接口(Display Serial Interface, DSI)协议设计了物理层电路,对于图形数据采用高速传输,对于指令采用低速传输,这样在保证数据传输速度的同时节省了功耗;为了确保高速比较器的精度,设计了高速比较器校准模块来减小输入失调引起的误差。该电路采用UMC 80 nm的CMOS工艺,高速比较器的精度为5 mV,后仿实现了单通道1 GHz的传输速率,实现了高速高精度的设计目标。     

DC/DC转换器中振荡器电路设计

振荡器是DC/DC的重要部件,采用双比较器的是振荡器恒流充放电的张弛振荡器。该振荡器输出方波和锯齿波,由恒定电流源、电容、比较器、RS触发器等组成。为了提高比较器的速度,专门在电路中跨接了一个二极管连接的NMOS管。为了减少对基准电压电路的影响,专门设计了独特的基极电流补偿电路。     

PWM逆变电源抗冲击负荷电路研究

对几种逆变电源的抗冲击性负荷电路进行分析，给出了一种便于实现且效果很好的电路，实验证明此电路对各种冲击负荷甚至输出短路都能进行很好的限流，可以彻底解决逆变电源在负载冲击下频繁停机的问题。     

幅度-脉宽调制式功率变换电路及其显示系统

本文提出了幅度-脉宽调制原理的功率变换电路.锯齿波信号u_s加到比较器的反相输入端;与被测负载电流瞬时值成比例的信号u_i加到比较器的同相输入端.两信号在运放内进行调制,使其输出脉冲的吝个间隔分别决定于被测电流各瞬时值的大小.此输出脉冲加到积分-断流单元晶体开关管的基极.晶体开关管的集电极与发射极间的电压取决于电网电压.这样,积分-断流单元输出直流信号的平均值就与被测电路的功率成正比.文中对此种功率变换电路的误差进行了理论分析和数学推导. 文章还扼要介绍了双积分型A/D转换器及LED显示系统.     

一种新型的交流大电流测量标准装置

研究了一种新型交流大电流测量标准装置装置基于交流比较仪原理,采用多通道开口级联技术,用于在线测试及校验发电机出口电流互感器．电流比较仪的准确度优于0.04％,开口重复性误差小于0.007％,防磁能力大于0.01T．     

一种带有迟滞比较器的新型RC振荡器

为了提高振荡器对电源电压波动的抑制能力,在分析传统振荡器的基础之上,提出一种新型的RC比较器,该新型电路采用迟滞窗口可变的迟滞比较器,可以降低电路对电源变化的敏感性。其中比较器可以根据电源电压的变化动态改变迟滞窗口的位置,保证比较器正常工作,从而达到降低电路对电源变化敏感性的目的。基于上华工艺,完成对电路的仿真和流片测试工作。仿真测试结果表明振荡器受电源电压波动影响较小可以提供稳定的频率。电路用于实际芯片设计中,能够满足芯片的工作要求为芯片提供稳定时钟。     

迟滞比较器数学模型

给出迟滞比较器的数学模型，通过ＰＳＰＩＣＥ电路模拟验证了模型的正确性，并给出运用该模型模拟带迟滞比较器的ＲＣＯｐ－Ａｍｐ非自治混沌电路的实例     

控制系统中新型检测控制电流传感器性能研究

研究了控制系统中的新型检测控制电流传感器（交直流电流比较仪），介绍了这种传感器的工作原理与设计方案，给出子系统稳定性分析、误差分析、稳态及暂态性能指标     

低脉动恒开关频率直线永磁同步电机推力控制

针对直线永磁同步电机直接推力滞环控制在稳态运行时会有明显的推力、磁链和电流脉动产生,从而影响速度的估计,且由于不连续电压矢量的作用,增加了开关的次数,从而带来较强的电磁噪音,造成电损增加等问题,在分析电压空间矢量对推力的直接作用的基础上,提出了一种低脉动恒开关频率的无速度传感器直接推力控制方法。仿真结果表明,与传统方法相比,稳态运行时的磁链、推力脉动得到明显的改善,电流谐波及开关频率明显减少,而且可以根据需要在一定范围内选取不同的开关频率。     

一种感应加热电源频率跟踪控制系统

针对感应加热电源中负载回路谐振频率时变的特点，在以IGBT为功率开关的2kW感应加热电源中，设计并实现了一种频率跟踪控制系统。该系统通过Hall电流传感器、电压比较器和CD4046锁相环对负载电流实现了频率跟踪，使逆变器工作在功率因数接近于1的准谐振状态。通过试验验证，电路简单可靠，运行良好。