一种低功耗GaN基紫外焦平面读出电路设计

针对GaN基紫外焦平面,采用单端放大器的CTIA结构作为输入级,设计了一种小面积低功耗的读出电路,分析了电路的电荷增益、注入效率、功耗与噪声等性能指标。通过使用边积分边读出模式工作,电路功耗显著下降,当面阵大小为M×N时,仅与列数N有关。仿真结果表明,电路工作正常,电荷增益为1.6μV/e,注入效率可达96.8%,输出线性度大于99%,对噪声具有很好的抑制作用。     

用于288×4读出电路中的高效率模拟电荷延迟线(英文)

提出了一种带时间延迟积分功能的高性能CMOS读出电路芯片适用的高效率电荷延迟线结构。基于该结构,设计了一款288×4规格焦平面阵列组件适用的CMOS读出电路芯片,并已完成流片、测试。该芯片包括4个视频输出端,每个端口的像元输出频率为4~5MHz(如用于实现384×288规模的成像,帧频可达160Hz)。测试结果表明这款芯片具有高动态范围(大于78dB)、高线性度(大于99.5%)、高均匀性(大于96.8%)等特征。     

用于288×4读出电路中的高效率模拟电荷延迟线

提出了一种带时间延迟积分功能的高性能CMOS读出电路芯片适用的高效率电荷延迟线结构。基于该结构,设计了一款288×4规格焦平面阵列组件适用的CMOS读出电路芯片,并已完成流片、测试。该芯片包括4个视频输出端,每个端口的像元输出频率为4～5MHz（如用于实现384×288规模的成像,帧频可达160Hz）。测试结果表明这款芯片具有高动态范围（大于78dB）、高线性度（大于995%）、高均匀性（大于968%）等特征。     

偏置电压交变的时分反馈闭环加速度计

提出一种改进结构的时分反馈闭环加速度计,该结构使用负系数的PID控制器,只需要一个运算放大器。改进后的结构减小了读出电路的芯片面积,同时省去一个运算放大器和两个大电阻,因此能降低系统噪声。读出电路采用0.35μm高压CMOS工艺,并包含自检测功能。测试结果显示,在自检测模式下,闭环加速度计的线性度为99.72%。在DC到200 Hz内,输出噪声电压均方根值约为140μV。     

快闪存储器阈值电压分布读取电路设计

提出了一种浮栅型快闪存储器(flash memory)阈值电压分布读取方法。其读出电路结构主要包括电容反馈互导放大器(capacitor feedback trans-impedance amplifier,CTIA)和8b循环型模数转换器(cyclic analog-to-digital converter),以上电路将存储单元的阈值电压进行数字量化输出。此外芯片还集成了译码电路、高压电路、偏置电路和控制电路等辅助电路。上述设计采用0.13μm 2P3M NOR快闪存储器工艺,芯片面积为2.1mm×2.8mm,其中存储阵列包含1 024×1 024个存储单元。测试结果表明该读取电路能够精确地读取快闪存储器的阈值电压分布,可以用来进行存储阵列器件和工艺的离散性等特性研究,也可以用于编程/擦除算法的优化设计。     

CTIA型红外读出电路的数字控制电路结构研究

研究了电容反馈互导放大器(CTIA)型红外读出电路的数字控制部分的工作原理,并针对CTIA这一特殊结构的读出电路,提出了一种基于计数器的数字控制电路结构.文中给出了电路图,并在Cadence平台上做了仿真,给出了相应的仿真结果.与一般的结构相比,新的结构更灵活,更易于控制,并且所用D触发器的数量更少.     

新型低功耗320×288 IR ROIC中列读出级的设计

介绍了320×288红外（IR）读出电路（ROIC）中列读出级的低功耗设计。采用新型的主从两级放大的列读出结构和输出总线分割技术相结合。其中主放大器完成电荷到电压的转换,从放大器完成对输出总线的驱动来满足一定的读出速度,总线分割是把320列分组来减少输出总线上的负载电容。通过spice的仿真可以发现,与传统的列读出级相比,这种新型结构的功耗由原来的47mW降到了现在的6.74mW,节省了80％以上的功耗。     

新型低功耗320×288 IR ROIC 中列读出级的设计

介绍了320×288红外(IR)读出电路(ROIC)中列读出级的低功耗设计。采用新型的主从两级放大的列读出结构和输出总线分割技术相结合。其中主放大器完成电荷到电压的转换,从放大器完成对输出总线的驱动来满足一定的读出速度,总线分割是把320列分组来减少输出总线上的负载电容。通过spice的仿真可以发现,与传统的列读出级相比,这种新型结构的功耗由原来的47mW降到了现在的6.74mW,节省了80%以上的功耗。     

单端CTIA型读出电路线性度的研究及优化设计

对单端电容跨阻抗放大器读出电路的非线性进行了理论研究,详细分析了积分电路、采样保持电路、行选电路对非线性的影响。在此基础上,为提高读出电路的线性度,提出在积分电路中引入增益自举结构以及行选电路中采用转移电荷电路替代传统源跟随电路的方法。具体电路采用CSMC DPTM 0.5μm工艺实现,在输入积分光电流为2.0nA~26.5nA的范围内,读出电路的非线性度仅为0.05%。     

带衬底温度补偿的微测辐射热计读出电路

非致冷微测辐射热计具有较大不均匀性,并且输出响应受衬底温度影响很大.提出的读出电路在读出信号的同时能够扩大探测阵列的允许衬底温度.电路采用多列像素共享容式跨阻放大器(CTIA)和DAC,用补偿暗像元扣除静态电流,校正数据经DAC转换送至MOS管的栅极以控制偏置电流达到温度补偿目的.该电路灵敏度高、动态范围大,对于128×128面阵可以达到30Hz以上的帧频,通过PSPICE仿真验证了该读出电路的可行性.     

面向虚拟视点合成的深度图编码

针对H.264/AVC标准采用统一量化参数对深度图进行压缩, 并不能很好地保留深度图的边缘, 解码后深度图像严重影响虚拟合成视点主观质量这一问题, 在H.264/AVC扩展多视点编码（JMVC：Joint Multi-view Video Coding）框架基础上, 引进一种新的面向虚拟视点合成的深度图编码方法。根据深度图结构特点, 使用Sobel算子分析深度图当前块的边缘信息。如果当前块中含有目标边缘信息, 则通过减少Q_P值进行压缩编码; 如果当前块中不含边缘信息, 则增加Q_P值进行压缩编码。通过计算所有16×16,8×8,4×4块的率失真代价, 选择最小的率失真代价的预测模式。实验结果表明, 使用解码后的深度图合成虚拟视点, 该方法在与原JMVC几乎同等比特率的情况下, 提高了虚拟视点的主观合成质量。     

基于TNY268的反激式LED恒流驱动开关电源设计

LED照明是提高照明质量、节约能源的重要举措。可靠高效的LED恒流驱动电源设计是充分发挥LED照明优势的关键所在。开关电源被誉为高效节能型电源,它非常适合做LED恒流驱动电源,现已成为LED驱动的主要电源。文中设计了一款基于TNY268的反激式小功率开关电源,该电路结构简单,输出电压和恒流驱动值均可随意设定;并依据设计制作了样机,对样机进行了参数测试。实验结果证明:输出电压对输入电压的变化适应力强,输出精度和效率较高。     

基于DSP的免损大电流开关电源研究

提出了一种基于DSP的免损大电流开关电源拓扑结构.开关电源的输入回路由串联电容及开关阵组成,输出回路由并联电容及开关阵组成,由运算速度快、计算精度高的DSP作为控制器,DSP输出可控脉冲,控制开关阵通断状态,以改变开关电源的输出.用状态平均法分析了开关电源充放电过程.对此开关电源做了计算机仿真实验,验证其输出电流可调特性.该开关电源具有输出电流可调、谐波小、体积小、损耗低的特点.     

高线性度大摆幅56 Gbit/s PAM4驱动电路设计

面向高速串行接口发送端应用,设计了具有二阶去加重均衡功能的高线性度大摆幅四电平脉冲幅度调制（4 pulse amplitude modulation,PAM4）电压模驱动电路。采用查表的方式对信道损耗进行灵活补偿;在输出端并联两个电阻解决传统电压模驱动电路设计中线性度较低的问题;采用反相器堆叠的推挽式结构实现了高输出摆幅;提出一种新型电平转移电路,解决了连续0或1数字码产生的直流电平漂移问题。仿真结果表明,驱动电路的电平失配率为97.9%,去加重均衡实现6.6 dB、13 dB和19.6 dB三种去加重级数,差分输出摆幅为2 V,功耗效率为2.3 mW/（Gbit/s）。     

非均匀温度分布下温差发电阵列拓扑结构优化

利用热电材料实现温差发电技术已成为目前研究热点,但温差发电阵列热端温度分布不均将严重影响系统的输出功率和可靠性。为此,首先针对2×2温差发电阵列,研究其在不同热端温度分布情况下,温差发电阵列内部的连接方式与输出功率和可靠性的关系。其次,提出了一种温差阵列内部连接结构优化方法,通过改变内部连接方式以减少阵列功率损失,提高其可靠性。最后,通过温差实验平台,在不均匀温度下开展了4×4温差发电阵列实验,并与传统串并联阵列、网状阵列和桥型阵列等温差发电阵列进行了输出功率及可靠性比较分析。实验结果表明：在热端温度不一致的情况下,所提出的优化温差发电阵列比传统温差发电阵列可以更好地兼顾温差发电阵列的输出功率与可靠性。     

采用射频预失真的新型大功率Doherty功放设计与实现

针对大功率射频功率放大器在设计研制上都存在较大困难,特别是大功率难匹配,实现大功率后线性度差、效率低等问题,设计一种适用于无线通信基站系统的二路大功率Doherty功率放大器。采用新型射频预失真芯片构建高集成度的线性化电路,改善该功率放大器的线性。仿真结果表明,在饱和功率回退6 dB时,该功率放大器平均输出功率可达到100 W,效率可达到44.158%,从而实现高效率和大功率的输出;加入预失真电路后,功放线性改善了20 dB。实测结果验证了仿真的一致性。     

用于微悬臂梁红外焦平面读出电路的片上ADC设计

设计了一种用于微悬臂梁红外焦平面读出电路的片上 ADC。该 ADC 采用流水线结构实现, 采用带溢出检测的多位第一级和后级功耗逐级缩减的方案优化系统功耗, 提高线性度。该设计采用 0.35 μm 的 CMOS 工艺流片验证。测试结果表明: 5V 电源电压、10M 采样率时电路总功耗为98 mW, 微分非线性和积分非线性分别为 -0.8/0. 836 LSB 和 - 0. 9 / 1. 6 LSB; 输入频率为 1 MHz 时, SFDR 和 SNDR 分别为82 和 67 dB。     

毫米波MEMS开关自激励机理实验验证结构的模拟与设计

提出了一种新型的毫米波MEMS开关自激励机理的实验验证结构,该结构由一分四功率分配器和5个相同开关形成的阵列组成.通过CST Microwave Studio和HFSS电磁仿真软件完成了一分四功率分配器和开关阵列的设计.在频率为35 GHz时,一分四功率分配器的4个输出端口的隔离度小于-48 dB,同时由于结构的对称性...     

一种新型永磁电动操作机构

为了开发一种空间尺寸要求小、可靠性高、成本低的新型永磁电动操作机构,改进了永磁电动操作机构的工作原理,确定了新型永磁电动操作机构的结构形式,完成了永磁式电动操作机构总体方案设计.在建立永磁电动操作机构电磁场数学模型的基础上,对永磁电动操作机构的电磁场进行分析和计算,得出了机构在工作状态下的磁场分布特性及电磁输出力的大小.试验结果表明,制作的实物样机可以满足实际要求.     

可用于快速稳定PLL的低时钟抖动VCO设计

设计了一种基于电流控制逻辑（CSL）架构的650MHz环型压控振荡器(VCO),对传统的共源共栅结构偏置电路作了进一步的改善,加了一个电压增益较大的放大器构成有源负反馈以提高抗电源噪声的能力.同时也提出了一种阻尼因子控制电路结构,使该VCO可用于快速稳定的锁相环(PLL).该VCO采用和舰0.18μm双阱CMOS工艺仿真,在频率为20MHz、峰—峰值为200mV的高频电源噪声下,其峰-峰抖动和RMS抖动分别为22.649ps和7.793ps。该VCO输出频率为650MHz,占空比约为52%,增益(Kvco)为925.88MHz/V,线性度良好,在1.8V的直流电源下功耗约为0.7mw。