基于谐振频率的微机械加速度计温度补偿方法

针对硅基微机械加速度计零偏往往随温度改变而漂移的问题,设计了一种新型的温度补偿电路.通过理论研究和实验测试,发现微机械加速度计谐振频率与温度呈现非常好的线性关系.谐振频率与表头弹性梁的弹性系数的二次方根呈正比关系,而温度对于弹性系数的影响主要有3方面:弹性模量随温度的改变、机械热膨胀和热应力.通过Matlab数值仿真的方法,仿真和模拟了加速度计表头固有谐振频率与温度的关系,该仿真结果与实验测试结果符合得很好.基于以上分析,提出了一种新型温度补偿电路,通过在FPGA中设计数字锁相环模块实时检测和跟踪加速度计当前温度下的谐振频率值作为温度信号,进而补偿系统零偏输出.结果表明:在-30~60,℃全温度范围内,补偿后系统温漂峰峰值由初始的541.8,mg降低到46.0,mg,满足了工程应用需求.     

一种LD驱动芯片温度补偿电路设计与实现

在分析半导体激光器(LD)温度特性的基础上,研究实施温度补偿的原理和实现方案,并给出电路核心部分的一种新颖结构.该电路采用0.35 μm,BiCMOS工艺实现.该电路感应LD温度变化,通过设置外部电阻取值对输出调制电流的幅度、补偿温度起点以及补偿力度进行调节,从而满足LD特性随温度变化的要求,并具有良好的兼容能力.后端仿真结果显示3.3 V工作电压下该电路温度补偿范围为20～75 ℃,最大补偿力度可达4.3 dB,输出调制电流幅度为5～85 mA,完全满足设计要求,已经应用于622 M/1.25 Gbit/s光纤通信系统中.     

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.     

一种指数补偿带隙基准源的设计

设计了一种指数型曲线补偿的带隙基准源电路.利用Bipolar管的电流增益随温度呈指数型变化的特性,有效地对基准源进行指数型温度补偿.电路具有较低的温度系数,并且结构简单;利用深度负反馈的方法,可有效地抑制电源电压变化给带隙基准源所带来的影响,提高了电源抑制比;为了加大电路的带负载能力,该电路增加了输出缓冲级.用spectre工具对其进行仿真,结果显示在-40 ℃～85 ℃的温度范围内,电路具有12×10-6/℃的低温度系数;当电源电压在4.5 V到5.5 V之间变化时,基准源电压的变化量低于85 μV.电路采用0.6 μm BICMOS工艺实现.     

一种低温度系数带隙基准电压源的设计

设计采用双极性结型晶体管产生一个二阶温度补偿电压,并将其与一阶温度补偿电压加权叠加得到一个低温度系数的带隙电压.通过采用增大运放增益和负反馈回路提高电源抑制比.电路基于0.13μm BCD工艺实现,使用Cadence中Spectre环境进行仿真.在工作电源电压为5 V的情况下,温度等于27℃时输出电压为1.209 V,电源电压抑制比为-58 d B@100 Hz,在-40-130℃温度范围内,输出电压变化范围为0.93 mV,平均温度系数为4.51 ppm/℃.     

一种采用CMOS工艺实现LDD自动温度补偿电路的方法

为了采用CMOS工艺实现单芯片半导体激光驱动器中的自动温度补偿电路,提出了温度与补偿电流之间具有差分放大器增益特性的补偿电路结构.给出了电路的原理图,讨论了补偿特性的理论分析方法.对补偿特性进行了仿真,给出了仿真曲线.整个芯片采用CSMC 0.6 μm混合信号工艺实现,测试表明,在-20℃～+85℃内可以满足常用半导体激光器的温度补偿需要,消光比的波动小于1.2 dB.     

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。     

一种带有新型曲率补偿的带隙基准电压源设计

设计了一种具有新型曲率补偿的电流模式的带隙基准电压源电路,通过在高温时产生一路正温度系数的电流注入到输出端来补偿VBE的高阶负温度系数项实现曲率补偿,从而得到更低温度系数的输出电压.同时采用一种有效的启动电路保证电路上电后可正常启动.该设计基于SMIC 0.13 μm CMOS工艺,在1.2V电源电压下,输出基准电压为500 mV,在-30～130℃范围内温度系数的版图后仿真可达到3.1×10-6 V/℃,整个电路功耗为180 μW.     

一种低温漂高电源电压抑制比带隙基准电压源设计

通过将具有高阶温度项的MOS管亚阈值区漏电流转换为电压,并与一阶温度补偿电压进行加权叠加,实现二阶温度补偿.采用高增益的运放和负反馈回路提高电源抑制能力,设计一种低温漂高电源电压抑制比带隙基准电压源.基于0.18μm CMOS工艺,完成电路设计与仿真、版图设计与后仿真.结果表明,在1.8 V的电源电压下,电路输出电压为1.22 V;在温度变化为-40～110℃时,温度系数为3.3 ppm/℃;低频电源电压抑制比为-96 dB@100 Hz;静态电流仅为33μA.     

一种高精度分段曲率补偿带隙基准电压源

基于0.6μm BICMOS(双极型互补金属氧化物半导体)工艺设计了一种具有分段曲率补偿的高精度带隙基准电压源.对该分段曲率补偿电路产生不同温度区间的正温度系数电流进行补偿,且所需的补偿支路可根据实际电路要求进行设定.基准核心电路采用无运算放大器结构,形成负反馈环路稳定输出电压.同时设计了预校准电路,提高了电源抑制比.利用cadence工具仿真结果表明,在-40～125℃范围内基准电压的温度系数仅为0.3×10-6/℃,电源抑制比达到-104dB.