Boost变换器的输出纹波电压分析与最小电感设计

为了便于Boost变换器的小型化、集成化设计以及满足本质安全的要求，根据电感电流最小值的差别，将其分为完全电感供能模式（CISM）、不完全电感供能且连续导电模式（IISM-CCM）和不完全电感供能且不连续导电模式（IISM-DCM）．对3种模式的输出纹波电压进行了分析，得出了最大输出纹波电压．指出在给定的工作范围内，最小负载电阻和最低输入电压所对应的CISM和IISM的临界电感，即为使得最大输出纹波电压最低的最小电感，且最大输出纹波电压的极小值与电感无关．实验结果表明：当最小电感接近理论值278pH时，最大输出纹波电压取得极小值；当电感大于该值时，输出纹波电压保持不变；当电感小于该值时，输出纹波电压随电感的减小而增加．实验结果验证了理论分析的正确性．     

评价电路本质安全性能计算方法的修正

重新建立了电阻性本质安全电路电弧放电能量的计算公式 ,证明在评价电路的安全性能时 ,理论上将电阻性电路当作电感性电路的特例处理 ,存在着最大可达 1 2 .5 %的误差 实验发现当电路从电感性过渡到电阻性时 ,电弧放电开始瞬间电弧电流将突然下降 还发现对电感性电路 ,放电电流线性衰减模型仅适用于电感量为 1mH左右时的情况 最后对评价电路本质安全性能的计算方法进行了修正 图 8,参 6     

一种BiCMOS带隙基准电压源的设计

设计了低温度系数、高电源抑制比BiCMOS带隙基准电压发生器电路.综合了带隙电压的双极型带隙基准电路和与电源电压无关的电流镜的优点.电流镜用作运放,它的输出作为驱动的同时还作为带隙基准电路的偏置电路.使用0.6μm双层多晶硅n-well BiCMOS工艺模型,利用Spectre工具对其仿真,结果显示当温度和电源电压变化范围分别为-45~85℃和4.5~5.5 V时,输出基准电压变化1 mV和0.6 mV;温度系数为16×10-6/℃;低频电源抑制比达到75 dB.电路在5 V电源电压下工作电流小于25μA.该电路适用于对精度要求高、温度系数低的锂离子电池充电器电路.     

低功耗高电源抑制比CMOS带隙基准源设计

基于Ahujia基准电压发生器设计了低功耗、高电源抑制比CMOS基准电压发生器电路.其设计特点是采用了共源共栅电流镜,运放的输出作为驱动的同时还作为自身的偏置电路;其次是采用了带隙温度补偿技术.使用CSMC标准0.6μm双层多晶硅n-well CMOS工艺混频信号模型,利用Cadence的Spectre工具对其仿真,结果显示,当温度和电源电压变化范围为-50-150℃和4.5-5.5 V时,输出基准电压变化小于1.6 mV(6.2×10-6/℃)和0.13 mV;低频电源抑制比达到75 dB.电路在5 V电源电压下工作电流小于10 μA.该电路适用于对功耗要求低、稳定度要求高的集成温度传感器电路中.     

单相整流器的输入电感参数设计新方法

对单相整流器的升压滤波电感电路设计进行了研究.根据系统所能提供的最大功率和运行中的最大电流脉动量,分析了单位开关周期内电流变化与电感之间的规律,提出了一种基于系统额定功率和抑制电流脉动的新的输入电感设计方法.建立了基于Saber的系统仿真平台,给出了电感量分别为3 mH和22 mH的仿真结果.系统在单个开关周期内的电流变化以及系统运行状况表明,当Ls=3 mH时,系统可以运行且系统响应速度很快,但电流脉动量超过容许范围.当Ls≥20 mH时,系统运行开始不稳定.仿真实验验证了该方法的正确性和实用性.     

具有欠压锁定功能的PWM控制器带隙基准电路的实现

目的设计一款应用于PWM控制器的带隙基准。方法前级的欠压锁定电路在电源电压上升到8.2V时才能开启,当电源电压下降到7.8V后级电路关断,既保证了整个电路的正常工作,又节省了电路的功耗。结果 CADENCE Spectre软件仿真结果表明:温度为25℃时,带隙基准输出电压为5.006 5V;在-55℃～125℃的温度变化范围内,基准的温度稳定性为0.17mV/℃;电源电压12V≤Vcc≤25V,基准输出的最大变化为0.233mV;基准输出电流1mA≤Io≤20mA,输出电压的最大变化为1.81mV;基准电路的输出短路电流为-105mA。结论版图基于华越微电子有限公司SB45V双极工艺流程和版图层次设计,流片测试结果证明本单元的设计满足要求。     

滞环电流控制型大功率LED恒流驱动芯片的设计

基于标准CMOS工艺,采用滞环电流控制模式,设计了一款新型大功率LED恒流驱动芯片。在标准CMOS工艺范围内,芯片能够实现良好的恒流驱动功能。结果表明,电源电压从3到5V变化时,输出电流保持良好的一致性,其最大值和最小值之差仅为0.075mA;随着温度的升高,输出电流先增大后减小,在电路工作的整个温度区间内,输出电流仅仅变化0.165mA;在电感为理想电感情况下,当芯片驱动7个LED灯时,效率最高可达97.8%。     

低压低功耗CMOS电流反馈运算放大器的设计

电源电压的下降对模拟电路的设计是一个难题。如今模拟电路的典型电源电压大约是2.5～3V但是发 展的趋势表明电源电压将是1.5V甚至更低。在这种情况下,国内外研究人员致力于设计适用于标准CMOS工 艺的低压电路结构,主要在文献[1]基础上设计了一种新型的CMOS电流反馈运算放大器（CFOA）使用了 0.5μmCMOS工艺参数（阈值电压为0.7V),模拟结果获得了与增益关系不大的带宽,在1.5V电源电压下产生 了约6.2mV 的功耗。     

低能电弧放电瞬间的特性分析

对本质安全电感电路 ,最小建电弧电压能反映电路的建弧特性 ,电流变化率能反映电路的电感特性。本文仅针对这两个电气量 ,对四种电弧放电模型进行了分析与比较。得到电弧放电瞬间每一模型下的电流变化率和电弧电压。分析指出 ,放电电流抛物线模型不宜描述电弧放电瞬间的变化特性。     

基于等效电阻法的本质安全型Buck DC-DC变换器的新研究

对Buck DC-DC变换器电感开路的最危险情况进行了分析,提出了一个全新的分析方法——等效电阻法,将Buck DC-DC变换器电感开路的放电特性等效为一个简单电感电路,推导了等效电阻的表达式;以感性电路的最小点燃曲线作为判断依据,得到了本质安全型Buck DC-DC变换器内部本质安全性的判断方法,并用实验验证了所提方法的合理性和判据的正确性。     

一种高阶温度补偿的CMOS带隙参考源

介绍了一种基于CSMC 0.5-μm 2P3M n-阱混合信号CMOS工艺的高阶温度补偿的带隙参考源。该CMOS带隙参考源利用了Buck电压转换单元和与温度无关的电流,提供了一种对基极-发射极电压V_BE的高阶温度补偿。它还采用共源共栅结构以提高电源抑制比。在5V电源电压下,温度变化范围为-20～100℃时,该带隙参考源的温度系数为5.6ppm/℃。当电源电压变化范围为4～6V时,带隙参考源输出电压的变化为0.4mV。     

非稳态多谐振荡器式压频转换器的设计

设计了一种可能在低电压、低电流（5V/1.5mA)的单双电源下工作，并且可心驱动高电压，高电流负载（36V/20mA)的非稳态多谐振荡器式压频转换器。该转换器的高输入阻抗和低失调电压漂移输入增益级可以保证芯片在微弱电压信号下正常工作，仿真结果表明：设计电路的线性度好，输出满度频带宽，输入信号功能范围宽。     

SRFCL对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响

为了使串联谐振式限流器(SRFCL)能在超高压电网中投入实际应用,通过原理分析、公式推导以及结合电磁暂态计算软件的仿真计算,研究了SRFCL故障电流限制器对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响。结果表明:限流电感的端口等效电容对恢复电压上升率具有显著的影响作用。在500kV系统算例中,当限流电抗器的电感值为20mH、等效电容取2nF时,加入限流后恢复电压的上升率提高了12.35倍,第一参考电压提高了21.7%。恢复电压上升率的大幅提高将严重影响断路器的开断。     

电源电压对伺服放大器动态特性的影响

针对常用的电流并联负反馈放大器,研究电源电压对伺服放大器动态特性的影响。建立伺服放大器的线性模型和考虑饱和特性的非线性模型。利用两种模型研究阶跃信号输入时,电源电压变化对伺服放大器控制电流建立时间的影响。随着电源电压的增大,控制电流建立时间减小,当电源电压达到伺服放大器额定控制电流所对应的输出电压的３￣４倍以上时,电源电压对提高伺服放大器动态性能的作用明显减弱。若考虑伺服放大器效率及电源功率等因素     

一种低功耗高线性度全差分式压控振荡器的设计

设计了一种只含有两级差分式结构的环形压控振荡器,具有功耗低,电压-频率转换线性度高,相位噪声低的特点.利用上海HUAHONG-NEC 0.35 um的模型,在电源电压为3.3 V,温度为27℃的条件下仿真,振荡频率从20 MHz变化到540 MHz,中心频率为260 MHz,而且电压频率转换曲线呈线性关系,功耗仅为5 mW@520 Mhz.     

SRFCL对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响

为了使串联谐振式限流器(SRFCL)能在超高压电网中投入实际应用,通过原理分析、公式推导以及结合电磁暂态计算软件的仿真计算,研究了SRFCL故障电流限制器对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响。结果表明:限流电感的端口等效电容对恢复电压上升率具有显著的影响作用。在500kV系统算例中,当限流电抗器的电感值为20mH、等效电容取2nF时,加入限流后恢复电压的上升率提高了12.35倍,第一参考电压提高了21.7%。恢复电压上升率的大幅提高将严重影响断路器的开断。     

基于双闭环控制技术的开关直流稳流电源

应用双闭环反馈控制技术,改善系统的动态性能,提高输出精度,设计了一台120A/95V的直流稳流电源,它由UC3875管理,工作频率为25 kHz.电源的输出电流精度好于1×10-5,且稳定性好、瞬态响应快.     

一种适用于77 K下读出电路的电流源

给出了一种应用于低温光敏探测器读出电路的可编程电流源,工作在液氮环境（77 K）,无外加单元,与一般电流源设计不同,本设计将部分MOS管设计在亚阈值区工作来提高电路工作稳定性。此电流源设计采用0.5 μm标准CMOS工艺。工作电压为5 V。室温测试当工作电压从2.3 V到6.4 V变化时,输出电流从199 nA变化到212 nA,精度为1.4%/V。在液氮环境测试当工作电压从3V到6.8 V变化时,输出电流从355 nA变化到372 nA,精度为1.3%/V。由于电路工作温度稳定,所以不要求电流源有良好的对温度稳定性。